2017年 理工学部 シラバス - 機械工学科
設置情報
| 科目名 |
振動工学Ⅱ
弾性体と多自由度系の振動
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| 設置学科 | 機械工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 岡野 道治 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜3 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F43R |
| クラス | |||
| 学科ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 振動工学Ⅰで学んだ１自由度系の振動を基礎知識として、多自由度系および弾性体の振動解析の手法について学習する。 |
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| 授業形態及び 授業方法 |
テキストと板書により進めます。 演習を頻繁に実施し，レポート課題を４回課します。 テキストは研究室のHPより各自ダウンロードして下さい。 |
| 履修条件 | （1）振動工学Ⅰを履修していること （2）工業力学Ⅱを履修していること |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容 |
①工業力学と振動の基礎について学習している ②微分方程式の基礎について理解している ③エクセルでの計算とグラフ作成について学習している |
授業計画
| 第1回 | 振動工学Ⅱの授業の進め方 ・学習上の予備知識の確認 ・分布定数系と集中定数系 ・テキストのダウンロードの方法 ・講義の進め方についての詳細な説明 |
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| 第2回 | 目標：偏微分方程式が立てられるようになる ・弾性体の振動 ・波動方程式の誘導 ・弦，棒および軸のねじり振動 予習：偏導関数の計算 |
| 第3回 | 目標：波動方程式が解けるようになる ・変数分離による解法 ・フーリエ級数 予習：変数分離法，フーリエ級数 |
| 第4回 | 目標：フーリエ級数について理解を深める ・境界条件の処理 ・固有振動数と固有モード ・固有モードの直交性 予習：直交関数，ベクトルの内積 |
| 第5回 | 演習：弦の固有振動数を求める 課題：授業の際に提示します |
| 第6回 | 目標：はりの曲げ振動方程式の誘導ができる ・等分布荷重を受けるはりの曲げ方程式 ・慣性力の導入 予習：材料力学のはりの変形 |
| 第7回 | 目標：はりの曲げ振動方程式が解けるようになる ・境界条件 ・固有振動数の誘導 予習：線形常微分方程式の解，ハイパボリック関数 |
| 第8回 | 演習：はりの曲げ振動の固有振動数を求める 課題：授業の際に提示します |
| 第9回 | 目標：二自由度系の振動を理解する ・運動方程式の誘導 ・固有振動数 ・固有モード ・変位応答 予習：フリーボディダイアグラム，マトリックス計算 |
| 第10回 | 演習：二自由度系の振動応答の計算とグラフ表示 課題：授業の際に提示します |
| 第11回 | 目標：固有モードの直交性について理解する ・マトリックス形式での解の誘導 ・直交性の図的理解 予習：マトリックスとベクトル計算，線形代数 |
| 第12回 | 中間まとめ ・今までの学習を振返り知識を強固にする 予習：弾性体と集中定数系の固有振動数を求める手法の復習 課題：授業の際に提示します |
| 第13回 | 目標：動吸振器について理解する ・動吸振器の原理 ・最適減衰比 ・数値例 予習：共振現象 |
| 第14回 | 目標：振動の計測とデータ処理の実際。 ・各種振動センサ ・加振装置 ・実験モード解析装置 予習：変位計と加速度計 |
| 第15回 | 平常試験と試験問題の解説 ・問題の解説 |
その他
| 教科書 |
学習参考資料ははWeb上で配布します。初回の講義時に指示をします。
講義のレジメをCSTポータルに掲示します。
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| 参考書 |
小寺忠・矢野澄雄 『演習で学ぶ機械力学』 森北出版 2014年 第3版
岩壺卓三・松久寛 『振動工学の基礎』 森北出版 2014年 第新装版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
課題提出50%と平常試験50%で評価する。 |
| 質問への対応 | ①授業後 ②オフィスアワー ③メール 以上で対応します |
| 研究室又は 連絡先 |
メールアドレスを講義の際に指示します |
| オフィスアワー |
木曜 駿河台 11:30 ~ 12:30 富永研究室349A室
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| 学生への メッセージ |
振動の知識は機械技術者にとって、ますます重要性を増しております。 |