授業科目

MデザインB
Mechanical Design B

担当者

教授   竹村 兼一
前 木4/金4
教授   原村 嘉彦
前 木4/金4
助教   有馬 隆司
前 金4
助教   船見 祐揮
前 木4/金4
助教   三浦 正義
前 木4

単位

2

到達目標

 この授業科目は、機械工学科のカリキュラム・ポリシーに従い、自ら考え理解していくことを習慣づけするための科目として開講しています。
 材料力学の領域では、受講生が簡単な実験を通して材料変形の形態と材料の変形や強度に関する基本概念に気づき、これらを理解することを目標とします。工業力学と流体力学の領域では、簡単な実験を通して速度の出し方など物体の運動の解析方法を理解すること、運動の解析において微分やその数値的な方法である差分など,数学や表計算ソフトの利用の仕方を身につけることが本授業の目標です。また、全体を通して、グループの中で意見を出し合い目標に向けて努力する気持ちを養うことも目標とします。

授業内容

 この授業の目的は、材料力学・工業力学・流体力学に関して、講義で学ぶ前にこれらに関連する実体に接すること、自ら考える力を身につけることです。 これらは、講義で示される系統立った説明と実体の関係を自分の頭の中で結びつけるために重要であり、この授業をとおして、機械工学を身近なものとして学べるようになるはずです。選択科目ですが、強く履修を勧めます。
 材料力学の領域では、材料の変形や強度に関する簡単な実験と演習を行い、最後に、一定の制約下でより強い梁(はり)を考案・製作・検証をします。工業力学と流体力学の領域では、運動の測定とその解析、流体における力の働き方、流体の連続的な運動の測定を行い、これらをもとにして水をより遠くに飛ばす競技を行います。

授業計画

 初回にはガイダンス(授業の内容に関する若干の解説を含む)を実施します。ガイダンスでは、シラバスの記載事項について確認したあと、テキストを配布します。これに沿って授業を進めます。2回目以降は下記領域1、領域2の内容を、各6回ずつ実施します。
 領域1:材料力学
 (1) 紙の引張り試験(資料の幅や長さが異なる場合)、(2) 紙の引張り試験(切欠きのある場合)、(3) 鋼板の曲げ試験、(4) 曲げに伴う材料の変形、(5) 曲げに強いはりの考案と製作、(6) 曲げに強いはりの強度の検証
 領域2:工業力学と流体力学
 (1) 圧力の性質に関する測定とそのまとめ、(2) ノズルからの噴出速度の測定とそのまとめ、(3) 噴流の運動の測定、(4) 噴流の運動の解析、(5) 水をより遠くに飛ばす装置の設計、(6) 水をより遠くに飛ばす装置を用いた競技
 予習としてテキストを読んで、その日に行う内容の概要を知ってから授業に参加してください。復習として、実験ノート(主に穴埋め式のレポート)の完成と課題レポートの作成をして期限までに提出することになっています。これらは、授業後に設定してあるオフィスアワーに概ね仕上げるようにしてください。そうすることで、疑問点を教員やTAに質問でき、理解が促進されます。より強い梁の考案、水をより遠くに飛ばす装置の設計では、これ以外の時間に作業をする必要が出てくるかもしれません。また、授業中はグループ作業でコンピュータ操作を全員が経験できない場合も生じます。このようなときは、自分でやらなかった操作を自宅などで実際に自分でやって習熟しておくことが望まれます。

授業運営

 ガイダンスは時間割表で指定された教室で行いますが、領域1・領域2の授業は全体を大きく2つのグループに分けて、実験室(8‐518室と6-114室)で実施します。実施場所はガイダンスで配付される資料と各授業時間における指示を確認してください。一つのグループは領域1を前半、領域2を後半に実施し、もう一つのグループは、領域2を前半に領域1を後半に実施します。
 各グループを3〜4名の班に分けて、班単位で実験等の作業を行い、各自実験ノート・課題レポート等を作成します。この班分けは、2週目に先立って5号館2階の機械工学科掲示板に掲示します。第1週を欠席した学生は、第2週の前々日までに担当者に連絡を取ってください。実験ノートは、授業時間の終盤と下記オフィスアワーで添削などの指導をします。できる限りその日のうちに完成させてください。
 授業の効果を上げるには、オフィスアワーの活用が重要です。次の時限の授業は履修せずに、オフィスアワーに教員の指導を受けながら提出物(実験ノートだけではなく課題レポートも)を仕上げることを勧めます。
 既に材料力学 I と流体力学 I (旧カリキュラムの対応する科目を含む)の両方を修得済みの学生は,この授業の趣旨に合わないので履修できません.

評価方法

 提出物(実験ノート、課題レポート)によって評価します。欠席が合計で3回を超えた場合は採点の対象から外します。

オフィスアワー

 開講時限の次の時限に実験室を使って、実験ノートを添削する時間をとります。課題レポートについての相談も歓迎します。それ以外の時間は、原則として対応しません。

使用書

第一週のガイダンス時に配布します。

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