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 授業科目
 Course Title
機械力学特論
Advanced Applied Dynamics
 担当者
 Instructor
教授   藤本 滋  前学期 火曜日1時限
教授   山崎 徹  前学期 火曜日1時限
 単 位
 Credit
2

関連するディプロマポリシー Related Diploma Policy
自立した良識ある市民としての判断力と実践力/Judgment and practical ability as an independent citizen of sound sense
時代の課題と社会の要請に応えた専門的知識と技能/Expert knowledge and skills to address the issues of the age and the demands of society
 
到達目標 Target to be Reached
 本講義の到達目標は、受講生が、①学部の授業「機械力学Ⅰ」「機械力学II」で学んだ内容をより深く理解すると共に、②それを基本として実際に社会で利用される振動解析技術、③実際の機械にまつわる振動問題への試みを知り、実際の振動問題に対処する能力を身につけられることである。
 また、工学研究科機械工学専攻のカリキュラム・ポリシーに従い,機械工学の専門分野において身につけておくべき内容を厳選したうえで選択必修科目として設定されている。

 
授業内容 Course Content
 学部の機械力学ⅠとⅡでは、1自由度系と多自由度系の自由振動と強制振動、連続体(無限自由度系)の自由振動を対象に、振動の捉え方を学習し、振動問題解決には、固有振動数、固有モード、共振現象の理解が重要であることを学んだ。
 この講義では、配布資料(書き込み形式)や使用書などを用いて、これまでの学習内容を基本として、実際の機械に利用できるように、実際の機械でしばしば発生する自励振動、複雑な系にも適用できる解析手法(ラグランジュ方程式、モード解析、FEM)などについて新たに講義する。
 
授業計画 Course Planning
 各回の講義および演習内容は、以下のように予定しているが、時間の関係で若干前後する場合もある.
 配布資料(書き込み形式)と使用書を読んだ上で出席していることを前提に講義するため,予習として,
①各回の該当頁を予め読んでくること,②分からない用語や数式展開のところに鉛筆で下線を引いてくること,
の2点が不可欠である.
 また,復習としては,予習②で下線を付した点について講義時に示した説明をもう一度自分で考え納得で
きるかを確認してみること,使用書の該当部分を再度読んでおくこと,を勧める.なお,毎回の講義の最初
の5分間で,各自で再度,配布資料中の前回分について復習をしてもらう.
 なお,予習・復習合わせて各回あたり約4時間の自己学習を想定しているが,予習については開講前の休
暇中やGWなどを利用して複数回分をまとめて行っても良い(早めに全体像がつかめるため,かえって効果
的である).
 *()内は配布資料の章番号,【予習】内は使用書の章節番号をそれぞれ表す.

1 ガイダンス/運動方程式の作成~自由体図による方法~(第1章)
  まず、シラバスの記載事項について確認する。そのうえで、学部で学習した1自由度および多自由度の
  並進振動系について、自由体図を描いて、運動方程式を作成することを確認する。

2 運動方程式の作成~回転振動系の場合~(第1章)
  1自由度および多自由度の回転振動系について、自由体図を描いて、運動方程式を作成する。 

3 運動方程式の作成~ラグランジュ方程式~(第1章)
  ラグランジュ方程式により、運動方程式を作成することを学ぶ。
  【予習:使用書9.1節,9.2節】

4 自由振動と固有振動数・固有モード(第2章)
  自由振動を表す運動方程式から固有振動数、固有モードを求めることを学ぶ。
  【予習:使用書2.1節,2.2節,4.1節】

5 強制振動と周波数応答関数(第3章)
  強制振動を表す運動方程式から周波数応答関数を算出することを学ぶ。
  【予習:使用書3.1節,3.2節,4.2節,4.3節】

6 自励振動(第4章)
  自励振動とは何か、どのような場合に発生するか、発生させないためにはどうすればよいか、などを学ぶ。

7 テスト1/質疑応答
  ここまでの内容について中間テスト(60分)を実施し、終了後にテスト内容についての解説を行う。併せて、質問を受け付ける。

8 ガイダンス/連続体の振動~弦,棒の振動~(第5章)
  弦の横振動、棒の縦およびねじり振動の運動方程式を作成し、固有振動数、固有モードを算出することを学ぶ。
  【予習:使用書8.1節】

9 連続体の振動~はりの曲げ振動~(第5章)
  はりの曲げ振動の運動方程式を作成し、固有振動数、固有モードを算出することを学ぶ。
  【予習:使用書8.2節】

10 モード解析~集中定数系の場合~(第6章)
  集中定数系を例に、モード解析の考え方、基礎を学び、第5回の強制振動の求め方との違いについて考える。

11 モード解析~分布定数系の場合~(第6章)
  分布定数系のモード解析を学び、第8、9回の強制振動の求め方との違いについて考える。

12 有限要素法(FEM)~概要・振動解析~(第7章)
  有限要素法とは何か、有限要素法の解析の流れ、振動解析法について学ぶ.

13 有限要素法(FEM)~固有振動数・固有モードの算出~(第7章)
  棒の縦振動を例に、有限要素法を用いて固有振動数を算出し、理論解との比較を行う。

14 テスト2/質疑応答・全体のまとめ
  第8回から第13回までの内容について中間テスト(60分)を実施し、終了後にテスト内容に
  ついての解説を行う。併せて、質問を受け付ける。また本講義の総括を行う.
 
授業運営 Course Management
 全て講義形式による.
 前半7回は藤本滋教授が担当する.後半7回は山崎徹教授が担当する.
 それぞれの教授の授業運営の詳細については,初回と第8回の授業時間中にそれぞれ改めて説明するが,基本的には書き込み式の配布資料と使用書を利用して講義を行う。
 書き込み式の配布資料,授業に必要な追加資料は,事前に大学院メーリングリストを用いて配布するので,印刷の上,授業に持参すると共に,予習・復習時に活用してほしい。
 予習として,①各回の該当頁(授業計画に記載のカッコ内)を予め読んでくること,②分からない用語や数式展開のところに鉛筆で下線を引いてくること,の2点を前提として講義を進める.
 なお、授業中の電子機器の使用は一切禁ずる(ただし、障がいを持つ者等で担当者が特に許可した場合を除く)。携帯電話の電源はきること(マナーモード不可)。

 
評価方法 Evaluation Method
 第7回に実施予定の藤本担当分のテストを50点満点,第14回に実施予定の山崎担当分のテストを50点満点,としてこれらの合計として100点満点で評価する.
 
オフィスアワー Office Hour (s)
藤本滋教授:火曜日の16:30から18:00までに,12号館24室(内線3472)へ.
      また,メール(sgfujimoto@kanagawa-u.ac.jp)では随時受け付ける.なお,質問や指摘は講義後にもその場で受け付ける.
山崎徹教授:火曜日の9時から12時までに,23号館502研究室(内線3751)もしくは510教授室(内線3758)へ.
      また,メール(toru@kanagawa-u.ac.jp)では随時受け付ける.なお,質問や指摘は講義後にもその場で受け付ける.



 
使用書 Textbook (s)
長屋幸助『機械力学入門』[コロナ社]


 
 
 
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