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授業科目名
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担当教員
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振動工学
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澤登 健
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| 261400 | 2 | Ｄ | 3 | 前期 | 火 | II |
| ［概要］ | ||||||
| 運動部品やジョイント部品の有する慣性特性，弾性特性，減衰特性の働きによって，機械には正常な運転を妨げ，性能の低下や破損を招くさまざまな振動が発生する。よって機械の設計・開発や運用にあたっては，振動・騒音問題を解決することが何よりも重要である。本教科では，機械力学で学習した振動解析の基本事項を踏まえて （１） 機械の振動問題を実用レベルで解析するために必要な多自由度系の振動解析法 （２） はり，棒，板などのような連続体の振動解析法 （３） 回転軸のふれまわりやつり合わせなどのような回転機械特有の動力学問題について基本的な考え方や解法を学ぶ。 |
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| ［具体的な達成目標］ | ||||||
| １．いろいろな力学原理を使って多自由度振動系の運動方程式を導くことができる。 ２．線形代数学の知識を活用して多自由度系の振動特性や応答特性を解析することができる。 ３．材料力学の知識を活用して連続体の振動解析に必要な運動方程式を導くことができる。 ４．変数分離法によって連続体の固有振動解析ができる。 ５．いろいろな力学原理を使って回転軸系の動力学問題を解析することができる。 |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||
| １．力学の基礎知識(力のつり合い，運動の法則，拘束) ２．数学の基礎知識（三角関数，複素数，ベクトル，微積分，初等幾何学，常微分方程式の解法） 先行科目：基礎物理I，応用物理I，微分積分学及び演習，微分方程式I，微分方程式II，線形代数学I，線形代数学II，機構学，機械力学 |
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| ［評価方法・評価基準］ | ||||||
| ［評価方法］ 中間試験(小テストを含む)40%，演習課題（宿題，レポートなど）20%，期末40％で評価す る。 ［評価基準］ 講義内容の基礎的な知識が習得されていること，それらを与えられた問題に適用して筋道を立てて考えることができるかで評価する。 |
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| ［教科書］ | ||||||
| ［参考書］ | ||||||
| ［講義項目］ | ||||||
| １．多自由度振動系の自由振動の解析？ １自由度振動系，２自由度振動系，多自由度振動系解析の類似点と相違点（固有円振 動数，振動モード，連成と非連成など） ２．多自由度振動系の自由振動の解析？ 多自由度振動系のモデリングと定式化（いろいろな力学原理の振動系への適用，行列の 応用，固有方程式と特性方程式，固有値と固有振動数，余因子行列と固有ベクトルなど） ３．多自由度振動系の自由振動の解析？ 規準振動モードの直交性，モード質量，モード剛性 ４．多自由度振動系の自由振動の解析？ 影響係数の振動解析への応用，固有値問題の数値解法 ５．多自由度振動系の強制振動？ 減衰のない多自由度系の強制振動， ６．多自由度振動系の強制振動？ 比例減衰を有する多自由度系の強制振動 ７．多自由度振動系の強制振動？ モード解析の基礎 ８．中間試験 ９．連続体の振動？ 波動方程式の誘導と解法 １０．連続体の振動？ はりの曲げ振動の運動方程式と解法 １１．連続体の振動？ 弾性体と剛体が結合された系の振動と近似解法 １２．回転軸の振動？ 回転軸のふれまわりと危険速度 １３．回転軸の振動？ 回転体の不つり合いとつり合わせ １４．回転軸の振動？ 回転軸のふれまわりとジャイロ効果 １５．期末試験 |
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| ［教育方法］ | ||||||
| １．教科書を中心に講義をするが，内容の理解を助けるために必要な力学や数学の基礎事項をまとめた補助教材をYINS-CISを通じてあらかじめ配信する。 ２．講義では基礎原理や考え方を講義課題に沿って展開する力を付けさせることに重点をおく。 ３．講義内容をより理解しやすくするために，ビデオやOHPなどのビジュアル教材を活用する。 ４．小テストやレポートを課すことによって講義内容を要領良くまとめ，自らの問題解決に活用する能力を養わせる。 |
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| ［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］ | ||||||
| (Ｃ) 機械工学の基礎−基礎工学知識の修得とそれらを活用して問題を解決する能力の涵養 「運動と振動」− (C) 自由振動，(D) 強制振動，(16) 固有値と固有ベクトル，(18) 連続体の振動，(29) ロータダイナミックス |
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| ［その他］ | ||||||
| １．講義に関する連絡はYINS-CISを通じて行う。 ２．オフィスアワーは火曜日16:00~18:00。 |
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