機械力学Ⅱ

科目基礎情報

学校	広島商船高等専門学校	開講年度	平成29年度 (2017年度)
授業科目	機械力学Ⅱ
科目番号	0039	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	商船学科（機関コース）	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	教科書 ： 機械力学　－振動の基礎から制御まで－　，日高照晃他著，朝倉書店/ 教材 ： 教育用運動シミュレーションシステム（ＤＳＳ），瀧口製作
担当教員	瀧口 三千弘

到達目標

(1) ニュートンの第２法則を用いて，１自由度問題に関する基本的な振動系の運動方程式を立てることができる。
(2) ニュートンの第２法則を用いて，２自由度問題に関する基本的な振動系の運動方程式を立てることができる。
(3) ニュートンの第２法則を用いて，３自由度問題に関する基本的な振動系の運動方程式を立てることができる。
(4) DSSを用いた，いろいろな振動系の振動シミュレーションが理解できる。
(5) 動力学問題に関する本質（とりわけ振動問題については，固有円振動数，共振，振動モードなど）について説明ができる。

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	ニュートンの第２法則を用いて，１自由度問題に関するいろいろな振動系の運動方程式を立てることができる。	ニュートンの第２法則を用いて，１自由度問題に関する基本的な振動系の運動方程式を立てることができる。	ニュートンの第２法則を用いて，１自由度問題に関する基本的な振動系の運動方程式を立てることができない。
評価項目2	ニュートンの第２法則を用いて，２自由度問題に関するいろいろな振動系の運動方程式を立てることができる。	ニュートンの第２法則を用いて，２自由度問題に関する基本的な振動系の運動方程式を立てることができる。	ニュートンの第２法則を用いて，２自由度問題に関する基本的な振動系の運動方程式を立てることができない。
評価項目3	ニュートンの第２法則を用いて，３自由度問題に関するいろいろな振動系の運動方程式を立てることができる。	ニュートンの第２法則を用いて，３自由度問題に関する基本的な振動系の運動方程式を立てることができる。	ニュートンの第２法則を用いて，３自由度問題に関する基本的な振動系の運動方程式を立てることができない。
評価項目4	DSSを用いて，いろいろな振動系の振動シミュレーションがでできる。	DSSを用いた振動シミュレーションについて理解できる。	DSSを用いた振動シミュレーションについて理解できない。
評価項目5	動力学問題に関する本質（とりわけ振動問題については，固有円振動数，共振，振動モードなど）について説明ができる。	動力学問題に関する本質（とりわけ振動問題については，固有円振動数，共振，振動モードなど）について基本的な説明ができる。	動力学問題に関する本質（とりわけ振動問題については，固有円振動数，共振，振動モードなど）について基本的な説明ができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育目標 D-(1) （専門分野の知識・技術を習得し、それを実際に活用できること）

教育方法等

概要:

機械や構造物を設計および使用する際の重要なことの一つに，これらの動的挙動を把握するということがあります。この授業では，担当者が開発した教育用運動シミュレーションシステム（ＤＳＳ）を用いて，具体的なテーマのもとに実際に振動のシミュレーションを行いながら，動力学問題に関する知識・技術を習得し、それを実際に活用する能力を身につけます。

授業の進め方・方法:

授業計画にしたがって授業を進めます。教科書の目次とは異なります。具体的なテーマのもとに，できるだけ多くの演習を行い，理解を深めてもらいます。わかり易い授業を目指します。

注意点:

(1) 機械や構造物を扱う上での基礎科目であるから、学習内容をしっかりと身に付ける必要がある。
(2) 学習内容の定着には、日々の予習復習が不可欠である。教科書・問題集などを活用して主体的に学習すること。
(3) 教科書と電卓を忘れないように持ってくること。
(4) 宿題・自主的な学習活動はレポートとして提出すること。
(5) 学習内容についてわからないことがあれば、積極的に質問すること。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	1.１自由度問題（その１）	1-(1) １自由度問題のモデル化と運動方程式の立て方の説明ができる。
		2週	1.１自由度問題（その２）	1-(2) １自由度問題の運動方程式を立てることができる。
		3週	1.１自由度問題（その３）	1-(3) １自由度振動系の固有振動数の計算ができる。
		4週	2.２自由度問題（その１）	2-(1) ２自由度問題のモデル化と運動方程式の立て方の説明ができる。
		5週	2.２自由度問題（その２）	2-(2) ２自由度問題の運動方程式を立てることができる。
		6週	2.２自由度問題（その３）	2-(3) 与えられた計算式を使って２自由度振動系の固有振動数の計算ができる。
		7週	3.３自由度問題（その１）	3-(1) ３自由度問題のモデル化と運動方程式の立て方の説明ができる。
		8週	3.３自由度問題（その２）	3-(2) ３自由度問題の運動方程式を立てることができる。
	2ndQ
		9週	3.３自由度問題（その３）	3-(3) 与えられた計算式を使って３自由度振動系の固有振動数の計算ができる。
		10週	4. DSS（その１）	4-(1) 運動方程式のマトリックス表示が理解できる。
		11週	4. DSS（その２）	4-(2) DSSの基本的な操作方法が理解できる。（その１）
		12週	4. DSS（その３）	4-(3) DSSの基本的な操作方法が理解できる。（その２）
		13週	5. 動力学問題の本質（その２）	5-(1) DSSを用いた振動シミュレーションを通して，１自由度系の固有振動数，共振，振動モードについて説明できる。について説明できる。
		14週	5. 動力学問題の本質（その３）	5-(2) DSSを用いた振動シミュレーションを通して，２自由度系の固有振動数，共振，振動モードについて説明できる。
		15週	5. 動力学問題の本質（その４）	5-(3) DSSを用いた振動シミュレーションを通して，３自由度系の固有振動数，共振，振動モードについて説明できる。
		16週	前期末試験答案返却・解説

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
基礎的能力	自然科学	物理	力学	互いに力を及ぼしあう物体の運動について、運動方程式を立てて解くことができる。	3	前4,前5,前7,前8,前9,前14,前15
				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。	3	前1,前2,前3,前13
				剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。	3	前2,前3,前13
専門的能力	分野別の専門工学	機械系分野	力学	剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。	3	前2
				平板および立体の慣性モーメントを計算できる。	3	前3
				振動の種類および調和振動を説明できる。	3	前1
				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。	3	前2,前3,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。	3	前2,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。	3	前2,前13
				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。	3	前13,前14,前15

評価割合

	試験	発表	レポート・課題	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	60	0	20	0	0	20	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	60	0	20	0	0	20	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0