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授業科目名
担当教員
機械力学
野田 善之
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TME210 2 (未登録) 2 前期 II
[概要]
本講義では、機械工学の基礎科目の一つである機械力学に関する講義を行う。特に、基本的な機械の運動と機械の変換・伝達する仕組み(機構学)や運動の状態を解析する機械運動学および機構の力学関係を表現する機構動力学に関する知識を身につける。
機械技術者として、機械を構成する機構の運動状態や力学関係を解析し、設計に活かす動的設計を行うことは必須である。また、2年次後期に開講する振動工学で必要となる基礎的知識を習得する。
[具体的な達成目標]
1.機構の運動特性の基礎的な解析法を説明できること。
2.目的の運動や力を得るための機構要素の組み合わせを構成できること。
3.自動車や航空機などで用いられる運動機構の運動方程式を記述し、力学関係を説明できること。
[必要知識・準備]
本科目を履修する上で、以下の知識が必要となる。
1. 質点・剛体の力学(力とモーメントの釣り合い、運動の法則、拘束関係 etc)
2. 理工系の数学(ベクトル、複素数、微積分 etc)
☆カリキュラムの中の位置づけ
 ・機械工学科カリキュラムにおいて以下の科目を履修しておくこと。
   基礎物理学I・II、微分積分学I・II、線形代数学I・II
 ・後続科目: 振動工学
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 45  %自動車などに用いられる具体的な運動機構の運動方程式を記述し,その応用力を評価する。 
2試験:中間期 45  %機構の運動特性の解説法、目的の運動を実現する機構要素を説明し、その応用力を評価する。 
3小テスト/レポート 10  %各講義における基本的な内容の記述および応用力を評価する。 
[教科書]
  1. 藤田 勝久, 機械運動学 ―機械力学の基礎から機構動力学解析まで−, 森北出版, ISBN:9784627665210
[参考書]
  1. 安田 仁彦, 機構学, コロナ社, ISBN:9784339040692
  2. 小野 京右, メカトロニクス時代の機械力学, 培風館, ISBN:9784563035165
[講義項目]
 1回 機械の運動 (機械と機構、機械の構成、機械運動の分類)
 2回 運動の自由度
 3回 運動の瞬間中心
 4回 運動方程式(ニュートンの法則)
 5回 運動方程式(ダランベールの原理)
 6回 運動方程式(ラグランジュの運動方程式)
 7回 これまでの授業のまとめ
 8回 中間期評価
 9回 平面運動機構のベクトル解析 (ベクトル解析の基礎)
10回 平面運動機構のベクトル解析 (速度の解析)
11回 平面運動機構のベクトル解析 (加速度の解析)
12回 平面運動機構のベクトル解析 (座標変換)
13回 平面運動機構のベクトル解析 (座標変換を用いた速度と加速度の解析)
14回 平面運動機構の運動学的拘束(回り対偶による拘束)
15回 平面運動機構の運動学的拘束(すべり対偶による拘束)
16回 これまでの授業のまとめ
17回 総括評価:まとめ
なお,各回の授業内容は,進捗に応じて変更する場合がある。
[教育方法]
・本講義では毎回、講義内容に対する演習課題を行う。
・一部の講義で反転授業を行う。反転授業では、事前に講義ビデオによる受講と演習課題を実施し、授業時間中は講義内容の確認、演習課題の解説、理解を深めるための発展問題を行う。
・通常授業では約60分を講義とし、残りを演習課題、およびその解説とする。
・講義では,ビデオ、アニメーションを可能な限り用いて、機械の運動と数式の対比をイメージできるように教育する。
[実務経験のある教員による授業科目の概要]
担当教員は自動車製造業での機械設計に関する実務経験を有する。その実務の中で体験した、機械力学や機構動力学を用いた動的設計の具体例を説明しつつ、発展問題では機械設計における機械力学問題の具体例を提示する。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
(未登録)
[その他]
・講義に関する連絡はYins-CNSを通じて行う。
・オフィスアワーは授業終了後