機械力学A

科目基礎情報

学校 豊田工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 機械力学A
科目番号 14109 科目区分 専門 / 選択必修3
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 「振動工学入門」、山田伸志監修(パワー社)/必要に応じて印刷物を配布する。
担当教員 若澤 靖記

到達目標

(ア)物理現象に働いている力を正しく把握できる。
(イ)物体の重心および慣性モーメントを求めることができる。
(ウ)ばねの合成について理解する。
(エ)振動現象の運動方程式をたてることができる。
(オ)振動現象の運動方程式の解法について理解する。
(カ)ねじり振動系について直線振動との違いについて理解する。
(キ)振り子の振動系の運動について少なくとも二種類の違ったアプローチで解くことができる。
(ク)エネルギ保存則を理解する。
(ケ)エネルギ保存則とエネルギ法による解法の関係を理解する。

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物理現象に働いている力を正しく把握し、応用問題を解くことができる。物理現象に働いている力を正しく把握し、基礎的な問題を解くことができる。物理現象に働いている力を正しく把握し、基礎的な問題を解くことができない。
評価項目2一自由度非減衰系の応用問題を解くことができる。一自由度非減衰系の基礎的な問題を解くことができる。一自由度非減衰系の基礎的な問題を解くことができない。
評価項目3エネルギ法を理解し、応用問題を解くことができる。エネルギ法を理解し、基礎的な問題を解くことができる。エネルギ法を理解し、基礎的な問題を解くことができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 C2-2
JABEE d
本校教育目標 ①

教育方法等

概要:
工業技術の発達および生活環境の改善において、さまざまな分野において振動が問題となる。このため振動の低減手法が広い分野で考え出されてきた。一方、楽器に代表されるように、振動を有効に利用している分野も多くなってきている。また、コンピュータを活用した複雑な振動解析手法やセンサや制御装置を付加したダンピング技術も提案・実用化されている。振動工学は機械などに発生する振動を理解するうえで重要である。_x000D_ この講義では、振動工学の基礎を修得するため、一般的に初期段階で取り上げられる非減衰振動系について理解することを目的とする。必要に応じて工業力学,数学などを復習しながら講義を進める。
授業の進め方と授業内容・方法:
注意点:

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1週 振動工学の基礎となる力学(その1)[静力学:力の釣り合い・自由物体線図・ばねの合成] 振動工学の基礎となる力学(その1)[静力学:力の釣り合い・自由物体線図・ばねの合成]が理解できる。
2週 振動工学の基礎となる力学(その2)[重心の求め方・慣性モーメントの求め方] 振動工学の基礎となる力学(その2)[重心の求め方・慣性モーメントの求め方]が理解できる。
3週 一自由度非減衰振動(その1)[運動方程式の意味・自由物体線図より運動方程式をたてる] 一自由度非減衰振動(その1)[運動方程式の意味・自由物体線図より運動方程式をたてる]が理解できる。
4週 一自由度非減衰振動(その2)[運動方程式の解法・数学の復習(三角関数の合成・常微分方程式)] 一自由度非減衰振動(その2)[運動方程式の解法・数学の復習(三角関数の合成・常微分方程式)]が理解できる。
5週 一自由度非減衰振動(その2)[運動方程式の解法・数学の復習(三角関数の合成・常微分方程式)] 一自由度非減衰振動(その2)[運動方程式の解法・数学の復習(三角関数の合成・常微分方程式)]が理解できる。
6週 一自由度非減衰振動(その3)[ねじり振動系(直線運動系との違い・変数の違い等)] 一自由度非減衰振動(その3)[ねじり振動系(直線運動系との違い・変数の違い等)]が理解できる。
7週 一自由度非減衰振動(その4)[振り子の振動系(微小振動の仮定による簡略化導入法)] 一自由度非減衰振動(その4)[振り子の振動系(微小振動の仮定による簡略化導入法)]が理解できる。
8週 一自由度非減衰振動(その4)[振り子の振動系(微小振動の仮定による簡略化導入法)] 一自由度非減衰振動(その4)[振り子の振動系(微小振動の仮定による簡略化導入法)]が理解できる。
9週 一自由度非減衰振動(その5)[曲げ振動系および変速を含んだ振動系(力の相互作用)] 一自由度非減衰振動(その5)[曲げ振動系および変速を含んだ振動系(力の相互作用)]が理解できる。
10週 一自由度非減衰振動(その6)[エネルギ法による解法(エネルギ保存則とその振動現象における利用法)] 一自由度非減衰振動(その6)[エネルギ法による解法(エネルギ保存則とその振動現象における利用法)]が理解できる。
11週 一自由度非減衰振動(その6)[エネルギ法による解法(エネルギ保存則とその振動現象における利用法)] 一自由度非減衰振動(その6)[エネルギ法による解法(エネルギ保存則とその振動現象における利用法)]が理解できる。
12週 一自由度非減衰振動(その7)[エネルギ法による解法(液柱の振動および転がり振動)] 一自由度非減衰振動(その7)[エネルギ法による解法(液柱の振動および転がり振動)]が理解できる。
13週 一自由度非減衰振動(その7)[エネルギ法による解法(液柱の振動および転がり振動)] 一自由度非減衰振動(その7)[エネルギ法による解法(液柱の振動および転がり振動)]が理解できる。
14週 一自由度非減衰振動(その8)[総合演習(二変数を用いた一自由度問題等)] 一自由度非減衰振動(その8)[総合演習(二変数を用いた一自由度問題等)]が理解できる。
15週 一自由度非減衰振動(その8)[総合演習(二変数を用いた一自由度問題等)] 一自由度非減衰振動(その8)[総合演習(二変数を用いた一自由度問題等)]が理解できる。
16週

評価割合

中間試験定期試験課題合計
総合評価割合305020100
専門的能力305020100