概要:
機械工学全般は浅く広く市販のテキスト本を使用し、また、化学工場や実験室、研究所で必要と思われる機械知識についてはより実用的な資料を担当教員が準備編集して教材に使います。前者は機械工学的観察力をつけるため、後者は技術者、研究者として実際に役に立つ機械知識を身に着けるためです。
授業の進め方・方法:
講義中心です。
注意点:
物理の剛体の力学の知識を持っていることが必要です。
最終成績は通年４回行う試験の平均点とします。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
① 機械工学の概要
② 国際単位系 |
① 機械工学の主要4力学と機械設計,要素,工作及び運転法との関連を説明できる。
② 力、動力、エネルギーの関連をその国際単位を用いて説明できる。
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| 2週 |
機械材料
① 材料の強度に関わる物性値
② 種類とその性質
③ 改質方法 |
① 外力、応力、歪の種類と関係及びフックの法則、降伏点、破断点の意味が説明できる。
② 金属材料（特に炭素鋼、ステンレス鋼）の種類及びそれらの性質（特に強度的物性値（また、それらが温度等の使用条件においてどう変化するのかも含め））を説明できる。
③ ①の性質の改質方法（特に炭素鋼の熱処理）について説明できる。
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| 3週 |
機械材料
① 破壊の種類
② 破壊検査 |
① 金属の延性破壊と延性破壊の違い、及び荷重の違いによる破壊の違い（静荷重破壊、疲労破壊。クリープ破壊等）について説明できる。
② 破壊試験（引張、硬度、衝撃、疲労、クリープ）の原理、検査機器について説明できる。
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| 4週 |
機械材料
① 欠陥
② 非破壊検査 |
① 金属材料に発生、存在する欠陥（きず）及び応力集中の因子の種類及びその母材強度に与える影響が説明できる。
② 非破壊検査（放射線透過、超音波探傷）の原理、検査可能欠陥について説明できる。
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| 5週 |
機械材料
非破壊検査 |
非破壊検査（磁粉探傷、浸透探傷、過流探傷、
スンプ検査）の原理、検査可能欠陥について説明できる。
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| 6週 |
材料力学
許容応力と安全率 |
許容応力と安全率の意味を説明出来。外力（荷重）の種類、掛かり方に応じて許容応力（安全率）の設定ができる。
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| 7週 |
材料力学
引張応力を受ける棒材の強度 |
単純引張静荷重、単純引張衝撃荷重を受ける棒材の強度計算を通じて棒材の強度を評価できる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
材料力学
内圧を受ける円筒形の強度（理論式） |
微分方程式を用いて内圧力を受ける薄肉円筒の強度計算式（理論式）を導き出せる。
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| 10週 |
材料力学
圧力容器の胴の強度(JIS規格) |
内圧力を受ける薄肉円筒の理論強度計算式と実用式（JIS B 8265）の関係を確認したうえで規格に従い圧力容器の胴の強度検討ができる。
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| 11週 |
材料力学
コーンルーフタンクの胴の強度（JIS規格） |
内圧力を受ける薄肉円筒の理論強度計算式と実用式（JIS B 8501）の関係を確認したうえで規格に従いコーンルーフタンクの胴の強度検討ができる。
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| 12週 |
材料力学
曲げ荷重を受ける梁の強度 |
梁にかかる荷重より梁断面に掛かる曲げ応力の生じ方を理解、梁の断面に掛かるモーメントより梁の強度検討ができる。
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| 13週 |
材料力学
① 捩り荷重を受ける軸の強度
② 座屈 |
① 動力伝達軸の伝達動力より軸にかかるトルクを算出、そのトルクより軸断面に掛かる捩り応力の生じ方を理解、軸断面に掛かるトルクより軸の強度検討ができる。
② 座屈発生の現象を理解し、化学プラント内で発生し易い事例の説明ができる。
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| 14週 |
機械設計 |
信頼性設計（故障率曲線、信頼度計算）及び寸法公差、はめあいについて説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
テスト返却と解説 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
機械要素
接合要素 |
ねじ規格の種類とその用途例、およびキー、スプライトを説明できる。
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| 2週 |
機械要素
動力伝達要素 |
軸（トルクとモーメントを受ける軸）、軸受、リンク機構（ピストン・クランク機構）、カム、摩擦車の種類・特徴について説明できる。
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| 3週 |
機械要素
① 動力伝達要素
② 運動制動要素 |
① 歯車、ベルト＆チェン、アクチュエーターの種類・特徴について説明できる。
② バネ、ダンパ、ブレーキの種類・特徴について説明できる。
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| 4週 |
機械要素
潤滑要素 |
潤滑要素の基本構造を理解しその維持保全方法も含めて説明できる。
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| 5週 |
機械要素
流体輸送要素 |
管、管継手、ガスケット、弁（含、安全弁）、の規格、軸封の種類及び構造、用途を説明できる。
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| 6週 |
機械力学
危険速度 |
高速回転機器の危険速度の原理を理解し、その対処方法も説明できる。
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| 7週 |
自動制御
プロセス制御 |
・ステップ応答理論を理解し、連動して起こる事象が無駄時間＋高次遅れの組み合わせで近似されることを説明できる。
・プロセスのPIDフィードバック制御を説明できる。
・プロセス計装図を作成することができる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
機械工作法
鋳造、塑性加工、工作機械 |
金属材料の加工に応じどの工作方法/工作機械を使うべきかを選定できる。
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| 10週 |
機械工作法
溶接 |
被覆アーク溶接、TIG溶接,MIG溶接の溶接方法及び特徴を説明できる。
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| 11週 |
流体力学
① 流体運動の方程式
② 流量測定 |
① ベルヌーイの法則、トリチェリの法則を説明できる。
② ピトー管、ベンチュリ管を用いて流量測定ができる。
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| 12週 |
流体力学
流体機械 |
・流体輸送機器の種類とその特性が説明できる。（特性曲線を読むことができる。）
・キャビテーション、サージングの現象、その原因、防止策を説明できる。
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| 13週 |
熱力学
① 熱力学の第0、第1、第2法則
② 熱機関のサイクル |
① エンタルピ、エントロピの意味を理解し、熱力学の基本法則を説明できる。
② 熱機関の各サイクルについて説明できる。
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| 14週 |
熱力学
水蒸気を熱媒体とする熱力学 |
水蒸気のモリエ線図、蒸気表を用いて水蒸気を熱媒体とする熱交換、熱-動力変換、絞りのプロセスを解析できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
テスト返却と解説 |
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