帝京大学宇都宮キャンパス

機械力学２

担当者	黒沢　良夫
学年・開講期	３年次　前期　 [理工学部機械・精密システム工学科]
科目の種類	専門
区分・単位	選択　2単位
科目ナンバー	1D202

授業の概要（ねらい）

本科目は機械と関わりの深い振動現象を扱います。機械や構造物が繰り返し負荷を受けて破壊したり、自動車の乗り心地などの問題に対して、設計改良するための重要な基礎工学です。機械力学１で習得した１自由度の振動に関する基礎知識に基づいて、２自由度系、多自由度系、連続体の振動を取り扱います。振動の現象としては、自由振動、固有振動数、強制振動、共振について学習します。授業中に毎回問題演習を行い、必要に応じディスカッション・グループワークを行います。
この授業では、学位授与の方針（ディプロマポリシー）DP2,3,4に関する知識・技術・能力を修得します。
本科目は、実務経験のある教員による授業です。担当教員は企業において自動車の研究・開発業務に携わっており、授業では、企業における実例や実体験、現場での課題などを題材とした議論等を行います。

授業の到達目標

学生は、質点・ばね・減衰からなる２自由度のモデルから始めて多自由度と連続体の振動系について、自由振動、固有振動数、強制振動、共振などを学習して、基礎的な原理と法則を十分理解し、計算できるようになることを目標とします。

成績評価の方法および基準

期末試験（65%）　小テスト（20%）　プリントや講義中に出された課題（15%）
※基本的に講義に2/3以上出席しないと成績評価の対象になりません。
小テストは採点後返却し、講義中に解説を行います。プリントは解答例をLMSにアップします。

教科書・参考文献

種別	書名	著者・編者	発行所
教科書	機械振動学（機械力学１の教科書）	岩田佳雄、佐伯暢人、小松崎俊彦	数理工学社 ISBN978-4-901683-80-7
参考文献	工業振動学　第２版	中川憲治、室津義定、岩壷卓三	森北出版 ISBN978-4-627-91071-3

準備学修の内容

機械力学１や線形代数（固有値・固有ベクトル、逆行列など）の内容を十分復習してから講義に参加してください。毎回の授業の教材は、前もってLMSに掲載し、授業中に行った問題演習の解答は次の授業までLMSに掲載されますので、しっかりと予習・復習を行ってください。また、“授業内容”に記載した予習・復習を毎回3時間程度行ってください。

その他履修上の注意事項

・関数電卓を毎回持ってきてください。
・“授業内容”はあくまで予定であり、理解度によって進捗が前後することがあります。講義を欠席した際は必ずLMSで進捗を確認し、予習・復習を行ってください。

授業内容

回	授業内容
第1回	2自由度系の振動（不減衰ばね質量系の自由振動、固有振動数）『予習』教科書P24～99を通読し、1自由度系の振動について復習しておくこと。『復習』教科書P102～104を通読し、復習しておくこと。
第2回	2自由度系の振動（固有モード、不減衰ねじり振動系の自由振動）『予習』線形代数の固有値・固有ベクトルについて復習しておくこと。教科書P104～108を通読し、理解しておくこと。『復習』講義ノートを復習し、例題1について自分でもう1度解いておくこと。
第3回	2自由度系の振動（不減衰車体振動系の上下振動と回転振動の連成）『予習』教科書P109～112を通読し、理解しておくこと。『復習』講義ノートを復習し、確認しておくこと。
第4回	2自由度系の振動（不減衰系と減衰系の強制振動、動吸振器）『予習』教科書P112～117を通読し、理解しておくこと。『復習』講義ノートを復習し、確認しておくこと。
第5回	ラグランジュの方程式『予習』偏微分について復習しておくこと。教科書P120～122を通読し、理解しておくこと。『復習』講義ノートを復習し、例題2について自分でもう1度解いておくこと。
第6回	マトリクス振動解析（自由振動、固有モードの直交性）『予習』線形代数の同次連立1次方程式について復習しておくこと。教科書P128～133を通読し、理解しておくこと。『復習』講義ノートを復習し、例題1について自分でもう1度解いておくこと。
第7回	マトリクス振動解析（モード座標）『予習』教科書P134～137を通読し、理解しておくこと。『復習』講義ノートを復習し、例題2について自分でもう1度解いておくこと。
第8回	マトリクス振動解析（強制振動、モード座標を利用した強制振動）『予習』教科書P137～143を通読し、理解しておくこと。『復習』講義ノートを復習し、例題3について自分でもう1度解いておくこと。
第9回	小テスト、連続体の振動（弦の振動：運動方程式）『予習』教科書P102～143が小テストの出題範囲です。講義で扱った公式・例題等を復習し、もう１度自分で例題を解いておくこと。『復習』講義ノートを復習し、確認しておくこと。
第10回	小テストの解説と前半のまとめ『復習』小テストの解説を確認し、間違った問題は必ず自分でもう1度解いておくこと。プリントを次回までに解いて提出すること。
第11回	連続体の振動（弦の振動：波動解と振動解）『予習』教科書P146～151を通読し、理解しておくこと。『復習』講義ノートを復習し、例題1について自分でもう1度解いておくこと。
第12回	連続体の振動（棒の縦振動：自由振動）『予習』教科書P152～155を通読し、理解しておくこと。『復習』講義ノートを復習し、例題2について自分でもう1度解いておくこと。
第13回	連続体の振動（棒の縦振動：強制振動）『予習』教科書P155～158を通読し、理解しておくこと。『復習』講義ノートを復習し、例題3について自分でもう1度解いておくこと。
第14回	連続体の振動（はりの横振動）『予習』教科書P159～168を通読し、理解しておくこと。『復習』講義ノートを復習し、例題4について自分でもう1度解いておくこと。
第15回	連続体の振動（膜および板の振動）『予習』教科書P169～173を通読し、理解しておくこと。『復習』講義ノートを復習し、理解しておくこと。

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