到達目標
(1) 種々の１自由度系について運動方程式を導出することができる．（定期試験と課題）
(2) 減衰比による振動の分類をすることができる．（定期試験と課題）
(3) 周波数応答曲線を用い，強制振動の状態を把握することができる．（定期試験と課題）
(4) 振動伝達率を用い，振動絶縁の計算をすることができる．（定期試験と課題）
(5) 演習問題を通して理解を深めるとともに，継続的な学習ができる. (課題)
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 | 運動方程式の導出法について理解し， 種々の１自由度系について運動方程式を導出することができる． | ニュートンの第二法則から，典型的な１自由度系について運動方程式を導出することができる． | 運動方程式の導出について理解できない． |
| 評価項目2 | 系の安定性について理解紙，固有値による振動の分類をすることができる． | 減衰比を用いて振動の分類をすることができる． | 振動の安定性について理解できない． |
| 評価項目3 | 周波数応答曲線について理解し，強制振動の状態を把握することができる． | 周波数応答曲線を用いて，強制振動の状態を把握することができる． | 周波数応答曲線について理解できない． |
| 評価項目4 | 振動伝達率について理解し，振動絶縁の設計をすることができる． | 振動伝達率を用い，振動絶縁の計算をすることができる． | 振動伝達率について理解できない． |
| 評価項目5 | 演習問題（基礎・応用）を通して機械力学に対する理解を深め，継続的な学習ができる． | 演習問題（基礎）を通して機械力学に対する理解を深め，継続的な学習ができる． | 演習問題を通した継続的な学習ができない． |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 (B2)
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JABEE 1(2)(g)
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JABEE 2.1(1)④
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教育方法等
概要:
機械力学とは機械の振動に関する学問である．機械の高度化・複雑化が著しい現在，機械の動的最適化を行う必要から，これに指針を与える機械力学の重要性が高まっている．本教科では機械の動的設計および解析に必要な基礎知識を習得することを目的とし，主に線形1自由度系を対象とした運動方程式の導出，固有振動数，減衰，共振現象，振動絶縁などについて学習する．
授業の進め方・方法:
前半は機械力学を学ぶ意義，重要性について学び，更に物理モデルから運動方程式を作る方法，振動の種類，安定判別について学習する．後半は，共振現象を中心とし，周波数応答曲線，振動伝達率，ハーフパワー法などについて学習する．以上について，課題演習を通して問題を解く力を養う．
注意点:
（履修上の注意）講義中であっても，分からない箇所は適宜質問すること．
（自学上の注意）受講前に必ず前回の講義内容を別綴ノートにまとめ，要点を整理すること．
（総合評価）定期試験の成績(80%)およびレポート・課題の提出(20%)により評価する．総合評価が60点以上を合格とする．
（再試験）総合評価30点以上60点未満の者に対して実施する．
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス，振動問題の工学的取り扱い |
振動問題の扱い方を理解できる．
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| 2週 |
様々な振動，運動方程式の基礎 |
振動の種類を説明できる．運動方程式の基本的な導出法を理解できる．
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| 3週 |
不減衰系の自由振動１ |
不減衰１自由度系の運動方程式を導出し，固有振動数を求めることができる．
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| 4週 |
不減衰系の自由振動２ |
ラグランジュ方程式を用い，より複雑な不減衰１自由度系の運動方程式を導出することができる．
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| 5週 |
減衰系の自由振動１ |
減衰比により振動状態を判別することができる．位相面軌道について理解できる．
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| 6週 |
減衰系の自由振動２ |
減衰比を利用した振動系の設計ができる．対数減衰率を用いた減衰比の評価ができる．
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| 7週 |
強制振動の種類 |
調和外力による強制振動系と調和変位による強制振動系について理解し，運動方程式を導出できる．
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| 8週 |
周波数応答曲線の導出 |
振幅倍率，振動数比について理解できる．振幅倍率の式を導出できる．振幅倍率および位相差の周波数応答曲線を描くことができる．
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験 |
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| 10週 |
後期中間試験の解答と解説 |
分からなかった部分を把握し理解できる．
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| 11週 |
周波数応答曲線の利用 |
振幅倍率の周波数応答曲線について，減衰比との関係，Q値，ハーフパワー法を理解することができる．
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| 12週 |
自動車のバウンシング |
調和変位による強制振動系である自動車のバウンシングについて理解し，振幅倍率の周波数応答曲線に当てはめることができる．
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| 13週 |
振動伝達率 |
振動伝達率の式が導出できる．振動伝達率および位相差の周波数応答曲線を描くことができる．
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| 14週 |
振動伝達率の利用 |
調和外力による強制振動系について振動伝達率を用い，振動絶縁の計算ができる．
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| 15週 |
後期期末試験 |
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| 16週 |
後期期末試験の解答と解説 |
分からなかった部分を把握し理解できる．
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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 |
| 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 | 後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 | 後3,後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 | 後5,後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 | 後7,後8 |
| 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 | 後7,後12 |
評価割合
| 試験 | 課題 | | | | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |