概要:
機械システムの高度化設計に際して留意すべき,基本的,応用的な振動現象を学習することを通して機械工学における振動現象の考え方を理解し,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的とする.
授業の進め方・方法:
前期に履修した振動工学Ⅰの内容を踏まえ,機械システムにおけるさらに高度かつ実際的な機械振動に関する講義と演習を課す.さらに,授業外学修のための課題(予習復習,授業内容に関する調査等)を課す.授業においては必要に応じてプリント等による補足説明を行う.
注意点:
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
ガイダンス,各種の2自由度系 |
シラバスの説明,直線振動系,回転振動系の概念を理解できる
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2週 |
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直線運動と回転運動の連成系の問題を理解できる
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3週 |
多自由度系の振動(1) |
多自由度系の運動方程式を立てることができる
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4週 |
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自由振動の解析と振動モードを解くことができる
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5週 |
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影響係数の考え方を理解できる
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6週 |
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影響係数の考え方を導入して固有振動数等を計算することができる
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7週 |
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ダンカレーの式とレーリー法による基本固有振動数を概算できる
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
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中間試験答案の返却により、理解不足事項を確認し、より深く理解することに努める
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10週 |
多自由度系の振動(2) |
エネルギ法であるラグランジュの式の物理的意義を理解できる
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11週 |
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ラグランジュの式を適用して運動方程式を導くことができる
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12週 |
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ホルツアー解析法の意義と考え方を理解できる
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13週 |
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ホルツアー解析法による多自由度ねじり振動系の固有振動数を計算することができる
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14週 |
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ダンカレーの式、レーリー法およびホルツアー解析法の各方法による固有振動数の求め方の特徴を理解できる
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15週 |
学習のまとめ |
基本固有振動数を解析的に求める場合と、近似的に求める場合のそれぞれの特徴を説明できる
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16週 |
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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 | |
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 | |
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | |
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 4 | |
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | |
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 | |
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 4 | |
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 | |
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 4 | |
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 | |
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 4 | |
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 4 | |
平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 4 | |
振動の種類および調和振動を説明できる。 | 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 | |
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 | |
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 | |
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 | |