1.機械工学(材料力学,材料工学,加工学,流体工学),応用物理やマイコンの各分野において,実験・解析を実行し,結果を正確に解析・分析し,工学的に考察する能力を身につける。
2.与えられた制約の下で計画的に結果の解析を進め,文書にまとめる能力を身につける。
3.実験を通して,技術者に必要な責任感と倫理観を養う。
概要:
機械工学(材料力学,材料工学,加工学,流体工学),応用物理やマイコンの各分野において,実験・解析を行う。
授業の進め方・方法:
1 班10 人程度の少人数構成で4 班に分かれ,1 年間を通じて下記24 テーマの実験を行う。実験は指導書に従っ
て主体的に実施し,実験結果を整理して論理的に考察する。実験レポートは所定の書き方に従い,決められた
期日までに提出する。各実験テーマの始めにシラバスを用いたガイダンスを行う。
注意点:
この科目は指定科目です。この科目の単位修得が進級要件となりますので,必ず修得して下さい。
評価方法については,別紙の「機械工学実験I・II 評価方法(学生用)」も参照すること。
1回の実験は,2コマで実施し,年間24週間で行う。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
0.ガイダンス(岩田) 実験概要,レポートの書き方,安全教育 |
実験概要およびレポートの書き方が理解できる。
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2週 |
1.材料力学(前田) (1)各種金属の引張試験に関する調査 |
引張試験の方法や目的,得られる物理量を説明できる。
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3週 |
(2)軟鋼とジュラルミンの引張試験,せん断試験 |
実際に試験を行い,そこから得られる材料特性を求められる。
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4週 |
(3)ひずみゲージに関する調査 |
ひずみゲージの動作原理や構造,使用方法を説明できる。 はりの曲げ応力が計算できる。
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5週 |
(4)ひずみゲージによる組み合わせ応力の計測実験 |
ひずみゲージを,引張試験や梁や軸などに貼り付け,各構造に生じる応力を,組み合わせ応力として,計測できる。
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6週 |
(5)樹脂材料,衝撃試験に関する調査 |
樹脂材料の試験方法や,衝撃試験について説明できる。
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7週 |
(6)ポリカーボネートの試験,衝撃試験の実施 |
ポリカーボネートの引張試験,曲げ試験,溶接用鋼材の衝撃試験を実施し,材料特性を計算できる。
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8週 |
予備日 |
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2ndQ |
9週 |
2.材料工学(木原,伊藤) (1)鋼の標準組織と硬さ |
鋼の平衡状態図を説明できる。
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10週 |
(2)鋼の熱処理組織と硬さ |
鋼の標準組織,熱処理(焼入れ・焼戻し)組織の違 いを説明できる。
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11週 |
(3)鋼の非金属介在物と溶接組織 |
鋼中の非金属系介在物の影響を説明できる。
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12週 |
3.加工学(木原,高橋) (1)旋盤における表面粗さ |
旋盤における表面粗さが測定でき,それについて考察ができる。
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13週 |
(2)旋盤における切削力 |
旋盤における切削力が測定でき,それについて考察ができる。
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14週 |
(3)ワイヤーカットによる加工実験 |
放電加工の原理が説明でき,簡単なワイヤーカットのプログラムが作成できる。
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15週 |
予備日 |
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
4.マイコン(山崎) (1)マイコンの概要,アセンブリ言語とマシン語 |
マイコンの基礎的な構成やI / O ボード,および簡単な出力装置の取り扱い方法が説明できる。
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2週 |
(2)I / O ボードを用いたLEDの点灯・点滅実験 |
マイコンの基礎的な構成やI / O ボード,および簡単な出力装置の取り扱い方法が説明できる。
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3週 |
(3)ポケコン搬送車のライントレース制御 |
スイッチ,センサ,ライト,モータ等の使い方,回路の接続方法が説明できる。
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4週 |
(4)PLCによるベルトコンベアの制御(概要) |
PLC を用いて,基礎的なシーケンス回路のプログラムが作成できる。
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5週 |
(5)PLCによるベルトコンベアの制御(演習1) |
PLC を用いて,基礎的なシーケンス回路のプログラムが作成できる。
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6週 |
(6)PLCによるベルトコンベアの制御(演習2) |
PLC を用いて,基礎的なシーケンス回路のプログラムが作成できる。
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7週 |
予備日 |
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8週 |
5.応用物理(岩田) (1)力のつりあい,摩擦,滑車,バネの自由振動 |
力のつりあい,バネの自由振動を理解し,説明できる。
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4thQ |
9週 |
(2)慣性モーメントの測定 |
慣性モーメントを理解し,説明できる。
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10週 |
(3)環境放射線の計測 |
環境放射能を理解し,測定できる
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11週 |
6.流体工学(上代) (1)管摩擦係数の測定 |
圧力損失測定の原理を理解し,説明できる。
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12週 |
(2)ピトー管の検定 |
流速測定の原理を理解し,説明できる。
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13週 |
(3)管オリフィス・管ノズルによる |
流量測定の原理を理解し,測定できる。
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14週 |
予備日 |
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15週 |
予備日 |
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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 |
基礎的能力 | 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | |
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | |
実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | |
実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | |
実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | |
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | |
個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | |
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | |
レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 計測制御 | 計測の定義と種類を説明できる。 | 4 | |
測定誤差の原因と種類、精度と不確かさを説明できる。 | 4 | |
分野別の工学実験・実習能力 | 機械系分野【実験・実習能力】 | 機械系【実験実習】 | 実験・実習の目標と心構えを理解し、実践できる。 | 4 | |
災害防止と安全確保のためにすべきことを理解し、実践できる。 | 4 | |
レポートの作成の仕方を理解し、実践できる。 | 4 | |
加工学実験、機械力学実験、材料学実験、材料力学実験、熱力学実験、流体力学実験、制御工学実験などを行い、実験の準備、実験装置の操作、実験結果の整理と考察ができる。 | 4 | |
実験の内容をレポートにまとめることができ、口頭でも説明できる。 | 4 | |
分野横断的能力 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 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。 | 3 | |
態度・志向性(人間力) | 態度・志向性 | 態度・志向性 | リーダーがとるべき行動や役割をあげることができる。 | 3 | |
適切な方向性に沿った協調行動を促すことができる。 | 3 | |
リーダーシップを発揮する(させる)ためには情報収集やチーム内での相談が必要であることを知っている | 3 | |