振動工学Ⅰ

科目基礎情報

学校 福井工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 振動工学Ⅰ
科目番号 0088 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 安田仁彦著:「振動工学 (基礎編)」,コロナ社
担当教員 千徳 英介

到達目標

(1) 基本的な機械要素の振動現象に対する機能が理解できる
(2) 単純な機械構造物における振動状態について理解できる

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1振動工学Ⅰにおける基礎知識を充分に習得し、様々 な問題を解決するために応用できる.振動工学Ⅰにおける基礎知識を充分に習得・理解 し、演習問題を解くことができる.振動工学Ⅰにおける基礎知識が習得できていない.
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 RB2 説明 閉じる
JABEE JB3 説明 閉じる

教育方法等

概要:
機械システムの高度化設計に際して留意すべき振動現象についての基本的な考え方を理解し,信頼性や安全性に富む機械製品づくりに際する認識を動力学的な観点からも持てることを目標とする.
授業の進め方・方法:
授業においては運動力学の基礎を確認しながら,機械振動に関する講義と演習を通して理解を深める.
注意点:
学習・教育目標:本科 (準学士課程):RB2(◎)   環境生産システム工学プログラム:JB3(◎)
関連科目:工学基礎物理II(本科4年),工業力学(本科4年)
評価方法:授業内容に関する中間、期末試験の平均点を60%,授業外学修による課題レポート40%で評価する.なお合格点に達しない場合は再試験または追加課題等を課し,その評価によっては最大10点の加点を行う場合もある.
評価基準:学年成績60点以上

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス(シラバスの説明,振動現象の概要) 本授業の概要と目的が理解できる
2週 運動方程式の物理的意義と求め方の確認 質点系,剛体の運動方程式を構築できる
3週 線形ばねとばね定数 ばね定数の合成ができる
4週 1自由度無減衰系の振動 自由振動に関する運動方程式を求められ,その解き方を理解できる
5週 上下運動系の自由振動の方程式が立てられ,解くことができる
6週 調和外力による強制振動 強制振動の概念が理解できる
7週 強制振動の方程式の解き方が理解できる
8週 中間試験
2ndQ
9週 1自由度減衰系の振動 粘性減衰が作用する系の自由振動が理解できる
10週 粘性減衰が作用する系の強制振動が理解できる
11週 粘性減衰が作用する系の自由・強制振動の方程式の解き方が理解できる
12週 力の伝達と絶縁が理解できる
13週 2自由度系の振動 2自由度系の自由振動の方程式を立てることができる
14週 2自由度系の自由振動の方程式の解き方が理解できる
15週 2自由度系の強制振動の方程式を立て,解くことができる
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
専門的能力分野別の専門工学機械系分野力学力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。4前1
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。4前1,前2
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。4前2,前3
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。4前3
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。4前3
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。4前3
重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。4前4,前5
速度の意味を理解し、等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。4前4,前5
加速度の意味を理解し、等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できる。4前4,前5
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。4前4,前5,前6
運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。4前4,前5,前6,前7
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。4前4,前5,前6
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。4前4,前5,前6,前7
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。4前4,前5,前6,前7
エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。4前12
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。4前12
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。4前7,前9
平板および立体の慣性モーメントを計算できる。4前7,前9
振動の種類および調和振動を説明できる。4前4
不減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。4前4,前13
減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。4前4,前9,前11,前13
調和外力による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。4前5,前6,前10,前11,前14,前15
調和変位による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。4前5,前6,前10,前11,前14,前15

評価割合

試験レポート課題相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合60400000100
基礎的能力60400000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000