担当者 | 黒沢 良夫 | |
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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 |
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。
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。
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。
※過去3年間の平均 履修人数:26人 S評価:7% A評価:12% B評価:18% C評価:30% D評価:9% 欠席・無資格:23%
種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 |
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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 |
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。
・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。
回 | 授業内容 |
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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』プリント①を確認し、問題を解けるようにしておくこと。 |
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、不減衰車体振動系の上下振動と回転振動の連成) 『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P104~111を通読し、理解しておくこと。 『復習』プリント②を確認し、問題を解けるようにしておくこと。 |
第3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』プリント③を確認し、問題を解けるようにしておくこと。 |
第4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』プリント④を確認し、問題を解けるようにしておくこと。 |
第5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』プリント⑤を確認し、問題を解けるようにしておくこと。 |
第6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』プリント⑥を確認し、問題を解けるようにしておくこと。 |
第7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』プリント⑦を確認し、問題を解けるようにしておくこと。 |
第8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』講義資料を復習し、確認しておくこと。 |
第9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10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』プリント⑧を確認し、問題を解けるようにしておくこと。 |
第11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』プリント⑨を確認し、問題を解けるようにしておくこと。 |
第12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』プリント⑩を確認し、問題を解けるようにしておくこと。 |
第13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』プリント⑪を確認し、問題を解けるようにしておくこと。 |
第14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』プリント⑫を確認し、問題を解けるようにしておくこと。 |
第15回 | テスト、まとめ |