授業科目名(和文)
[Course]
機械力学
授業科目名(英文)
[Course]
Mechanical Dynamics and Vibrations
学部(研究科)
[Faculty]
情報工学部
学科(専攻)
[Department]
人間情報工学科/スポーツシステム工学科
担当教員(○:代表教員)
[Principle Instructor(○)
and Instructors]
大田 慎一郎  自室番号(2605)、電子メール(ota**ss.oka-pu.ac.jp)
※利用の際は,** を @に置き換えてください
単位数
[Point(Credit)]
前期 2単位
対象学生
[Eligible students]
3年次生
授業概略と目標
[Course description and Objects]
本科目は、情報工学部における機械力学として必要な項目に限定しています。
第1章では、機械振動学の基礎について示します。力学モデル、振動系を支配する運動方程式などについて説明します。
第2章では、1自由度系の振動について示します。不減衰系の自由振動、粘性減衰系の自由振動、強制振動、不つりあいによる強制振動、振動の伝達と絶縁などについて説明します。
第3章では、2自由度系の振動について示します。2自由度系の自由振動および強制振動、振動系を支配する運動方程式の定式化に重点をおいています。
第4章では、多自由度の振動について示します。ラグランジュの運動方程式の誘導法や適用方法について重点をおいて説明します。
第5章では、着座した人体の振動系を支配する連立2階常微分方程式の数値解析について示します。2自由度ばね‐マス‐ダンパー系の振動としてモデル化し、MatlabやFORTRANによる方法について過渡応答特性、周波数応答特性の解析手法について詳細に説明します。産業界で直面するシミュレーションは本章をマスターしておけば十分対応できます。
到達目標
[Learning Goal]
1.機械における力学モデルの導出方法の修得と応用力を養成する。
2.運動の解析方法を理解し修得する。
3.1自由度および2自由度系の振動系の運動方程式を立て、解くことができる。
4.ラグランジュの式を用いて多自由度系の振動系の運動方程式を立て、解くことができる。
さらに、これらの専門的な知識、技術を統合して理解し、説明する能力を養う。
履修上の注意
[Notes]
「機構学」を履修していることが望ましい。
授業計画とスケジュール
[Course schedule]
1.機械振動学の基礎
力学モデル、自由度や運動方程式に関して、自動車を例に挙げて解説する。
2.1自由度系の振動(1)
不減衰系の自由振動について学習する。
3.1自由度系の振動(2)
粘性減衰系の自由振動について学習する。
4.1自由度系の振動(3)
不減衰系の強制振動について学習する。
5.1自由度系の振動(4)
不つりあいによる強制振動について学習する。
6.1自由度系の振動(5)
振動の伝達と絶縁について学習する。
7.2自由度系の振動(1)
不減衰系の自由振動について学習する。
8.2自由度系の振動(2)
粘性減衰系の自由振動について学習する。
9.2自由度系の振動(3)
不減衰系の強制振動について学習する。
10.2自由度系の振動(4)
粘性減衰系の強制振動について学習する。
11.2自由度系の振動(5)
動粘性吸振器を紹介すると共にその基本原理について学習する。
12.多自由度系の振動(1)
多自由度系の理論解析で必要となる一般座標と一般力の概念について、説明する。
13.多自由度系の振動(2)
ラグランジュ方程式とその定式化の方法について説明する。
14.連立2階常微分方程式の数値解析
連立2階常微分方程式を数値解析するために必要な式の展開方法を中心に解説する。
15.まとめ
成績評価方法と基準
[Grading policy (Evaluation)]
授業での到達目標が達成され、機械力学の基礎を理解しているかどうかを評価する。評点の配分は、試験を60%、演習・レポートを20%、出席・学習態度を20%とする。
教科書
[Textbook]
資料を配布する。
「情報工学部の機械力学 第5版(2015/11)」西山修二、大田慎一郎著
自主学習ガイド及び
キーワード
[Self learning]
JSME テキストシリーズ 「機械工学のための力学」
JSME テキストシリーズ 「振動学」
開講年度
[Year of the course]
28
備考 特になし。
資格等に関する事項 特になし。