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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
振動の基礎
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振動現象の解析に必要な力学や数学の基本知識が修得できる。
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2週 |
自由度と運動方程式
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自由度の概念を理解する。ニュートンの第2法則に基づく運動方程式の導出方法の基本が理解できる。
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3週 |
1自由度の非減衰自由振動(1)
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直線振動や回転振動等の非減衰自由振動系の運動方程式の導出方法が修得できる。また、複数のばね、板ばね等を含む系の運動方程式の導出方法について理解できる。
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4週 |
1自由度の非減衰自由振動(2)
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非減衰自由振動系の運動方程式を標準化し、その解法が修得できる。系の挙動や固有振動数について理解できる。
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5週 |
1自由度の減衰自由振動(1)
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減衰要素であるダッシュポットの原理が理解できる。直線振動や回転振動等の減衰自由振動系の運動方程式の導出方法が修得できる。
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6週 |
1自由度の減衰自由振動(2)
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減衰自由振動系の運動方程式を標準化し、その解法が修得できる。減衰比と系の挙動の関係について理解できる。
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7週 |
過渡振動
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外部からステップ関数状やインパルス関数状の撃力が加わる振動系の過渡応答について理解できる。
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8週 |
中間試験
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2ndQ |
9週 |
1自由度の減衰強制振動(1)
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調和外力が作用する直線振動や回転振動等の減衰強制振動系の運動方程式の導出方法が修得できる。
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10週 |
1自由度の減衰強制振動(2)
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減衰強制振動系の運動方程式を標準化し、その解法が修得できる。系の周波数応答や基礎に伝達される力について理解できる。
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11週 |
1自由度の減衰強制振動(3)
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強制的変位による減衰強制振動系の運動方程式の導出方法とその解法が修得できる。系の応用例である振動計の原理について理解できる。
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12週 |
2自由度の自由振動(1)
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直線振動や回転振動等の2自由度系のモデルについて連立運動方程式を導き、連成振動の概念が理解できる。
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13週 |
2自由度の自由振動(2)
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連成自由振動の運動方程式の解法が修得できる。 振動数方程式から求まる規準振動数と規準モードについて理解できる。
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14週 |
2自由度の強制振動
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連成強制振動の運動方程式の導出方法とその解法が修得できる。 系の周波数応答について理解できる。
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15週 |
防振と振動制御
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質量とばねから構成される動吸振器の原理を修得でき、振動の低減や防止について考察できる。
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16週 |
期末試験
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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 |
基礎的能力 | 数学 | 数学 | 数学 | 定数係数2階斉次線形微分方程式を解くことができる。 | 4 | 前1,前2 |
自然科学 | 物理 | 物理 | 質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 4 | 前1,前2 |
運動方程式を用いた計算ができる。 | 4 | 前1,前2 |
簡単な運動について微分方程式の形で運動方程式を立て、初期値問題として解くことができる。 | 4 | 前1,前2 |
周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる。 | 4 | 前1 |
単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 4 | 前1 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 力学 | 振動の種類および調和振動を説明できる。 | 4 | 前1,前2 |
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3,前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 | 前5,前6 |
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9,前10 |
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11 |
計測制御 | 制御系の過渡特性について説明できる。 | 4 | 前7,前10,前11 |
制御系の定常特性について説明できる。 | 4 | 前10,前11 |
制御系の周波数特性について説明できる。 | 4 | 前14,前15 |
分野横断的能力 | 汎用的技能 | コミュニケーションスキル | コミュニケーションスキル | 課題の解決は直感や常識にとらわれず、論理的な手順で考えなければならないことを知っている。 | 4 | 前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
どのような過程で結論を導いたか思考の過程を他者に説明できる。 | 4 | 前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
適切な範囲やレベルで解決策を提案できる。 | 4 | 前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
事実をもとに論理や考察を展開できる。 | 4 | 前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
結論への過程の論理性を言葉、文章、図表などを用いて表現できる。 | 4 | 前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |