機械力学Ⅱ

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 平成28年度 (2016年度)
授業科目 機械力学Ⅱ
科目番号 0114 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 1
教科書/教材 (1) 機械振動学通論 第3版(入江敏博、小林幸徳・朝倉書店)(2) 振動工学の講義と演習(岩井善太、他2名・日新出版)
担当教員 片峯 英次

到達目標

機械の動力学的挙動を解析するための基礎として,4年の「機械力学I」では1自由度振動系を学んだ。本授業では実用的な問題を解析するために,この問題を2自由度系,多自由度系,さらには連続体の振動系に拡張し,その振動現象を解析的かつ物理的に捉える能力を養う。具体的には以下の項目を目標とする。
① 自由度系振動問題に対する自由物体図を描くことができる。
② それに基づいて運動方程式を導出し,固有振動数と固有モードを求める。
③ Lagrange方程式に基づいて,運動方程式を導出する。
④ 2自由度振動系問題を数値解析し,その物理現象を捉える。
⑤ 連続体の振動問題における微分方程式を導出する。
⑥ 連続体の振動問題に対して,境界条件を用いて振動方程式を導出し,固有振動数と固有モードを求める。

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与えられた2自由度系の問題に対して,力学的情報図を示す自由物体図を正確(8割以上)に描くことができる。与えられた2自由度系の問題に対して,力学的情報図を示す自由物体図をほぼ正確(6割以上)に描くことができる。与えられた2自由度系の問題に対して,力学的情報図を示す自由物体図を描くことができない。
評価項目2上記に基づいて,運動方程式の導出,固有振動数,および,固有モードを正確(8割以上)に求めることができる。上記に基づいて,運動方程式の導出,固有振動数,および,固有モードをほぼ正確(6割以上)に求めることができる。上記に基づいて,運動方程式の導出,固有振動数,および,固有モードを求めることができない。
評価項目3Lagrange方程式に基づいて,運動方程式を正確(8割以上)に導出できる。Lagrange方程式に基づいて,運動方程式をほぼ正確(6割以上)に導出できる。Lagrange方程式に基づいて,運動方程式を導出できない。
評価項目42自由度振動系問題を数値解析し,その物理現象を正確(8割以上)に捉えることができる。2自由度振動系問題を数値解析し,その物理現象をほぼ正確(6割以上)に捉えることができる。2自由度振動系問題の数値解析,その物理現象を捉えることができる。
評価項目5連続体の振動問題における微分方程式を正確(8割以上)に導出できる。連続体の振動問題における微分方程式をほぼ正確(6割以上)に導出できる。連続体の振動問題における微分方程式が導出できない。
評価項目6連続体の振動問題に対して,境界条件を用いて振動方程式の導出,固有振動数,および固有モードを正確(8割以上)に求めることができる。連続体の振動問題に対して,境界条件を用いて振動方程式の導出,固有振動数,および固有モードをほぼ正確(6割以上)に求めることができる。連続体の振動問題に対して,境界条件を用いて振動方程式の導出,固有振動数,および固有モードを求めることができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
授業の進め方・方法:
授業では,教科書(1)に沿って説明するので予習と復習を十分に行うこと。理解を深めるために演習問題を提示するので,必ず自らの手で解くこと。
注意点:

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 多自由度系の振動とその例
2週 自由物体図に基づく不減衰 2 自由度系振動問題の解法
3週 Lagrange の方程式を利用した不減衰 2 自由度系振動問題の解法1
4週 Lagrange の方程式を利用した不減衰 2 自由度系振動問題の解法2
5週 不減衰 2 自由度系の強制振動
6週 総合演習
7週 2 自由度系振動問題の数値解析
8週 弦の横振動
2ndQ
9週 棒の縦振動 (1)
10週 棒の縦振動 (2)
11週 棒のねじり振動
12週 はりの曲げ振動 (1)
13週 はりの曲げ振動 (2)
14週 総合演習
15週 期末試験
16週 期末試験の解答・解説など 

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

評価割合

試験課題提出合計
総合評価割合6535100
得点6535100