2015年 理工学部 シラバス - 建築学科
設置情報
| 科目名 | 振動工学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 建築学科 | 学年 | 3年 2年 |
| 担当者 | 古橋 剛 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | C14O C14T |
| クラス | 建築、企画経営 | ||
概要
| 学修到達目標 | 建築設計で重要となる構造物の振動現象をどのように捉えるのか、構造物の変形のし易さや重さなどが振動とどのように関わってくるのかを数学モデル・微分方程式・線形代数などの知識を利用して学ぶ。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
コンピューターグラフィックスや実大の構造物振動実験ビデオなどを多用して、振動現象を分かりやすく説明するとともに振動解析プログラムを配布して実際の振動解析も経験してもらう。振動工学は、微分方程式と線形代数が基本であり、授業中は学生参加型で、学生自身に教壇で、いろいろな演習問題を解いてもらうものとする。基本からの積み重ねが重要なので、必ず出欠をとる。 |
| 履修条件 | 構造力学、応用力学の単位を修得していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 建築の構造設計における振動工学の意義について解説する |
|---|---|
| 第2回 | 振動の基礎 |
| 第3回 | １自由度無減衰系の自由振動：運動方程式の作成 |
| 第4回 | １自由度無減衰系の自由振動：振動エネルギー |
| 第5回 | オイラーの公式など |
| 第6回 | １自由度減衰系の自由振動：運動方程式の作成 |
| 第7回 | １自由度減衰系の自由振動：減衰振動 |
| 第8回 | １自由度減衰系の振動：強制振動と応答倍率曲線、過渡応答 |
| 第9回 | １自由度減衰系の振動：任意外力に対する応答、時刻歴応答解析 |
| 第10回 | １自由度減衰系の振動：地震応答スペクトル、入力エネルギー |
| 第11回 | 多自由度系の運動方程式の誘導：多質点系の地動に対する運動方程式 |
| 第12回 | 多自由度系の振動：固有振動形、固有値問題、固有ベクトルの直交性 |
| 第13回 | 多自由度系の振動：刺激係数、刺激関数、モーダルアナリシス |
| 第14回 | 多自由度系の振動：多質点系の応答の数値解析、入力エネルギー |
| 第15回 | レポートの提出と課題の解説 |
その他
| 教科書 |
石丸辰治 『応答性能に基づく「対震設計」入門』 彰国社 2004年 第1版
構造物の動的設計に関する入門書であり、基本概念としての振動エネルギーの基礎解説から、振動方程式の物理的意味や振動現象の把握に加え、長寿命建築としての免震・制震構造の性能からみた構造設計の図式解法も提示、初心者でも、免震・制震の基本計画の構成実務に役立てることができる。
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|---|---|
| 参考書 |
石丸辰治 『対震設計の方法』 建築技術 2008年 第1版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
授業中に課されるレポート(90％)と授業中の理解度(10％)との総合評価とする。最終レポートは、簡単な建築構造の振動を考慮した構造計画の課題とする。それぞれの個性により、答えが異なるので、総合的な判断力、特にいろいろなパラメトリックな計算をして、相互の関連について注意深い考察をするレポートを上位にランクする。したがって、数学的、構造工学的センスに豊かなレポートが歓迎される。 |
| 質問への対応 | オフィスアワー：火曜日・10:40～12:10・駿河台校舎5号館564A室（古橋） |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎５号館６階５６４Ａ室（古橋） |
| オフィスアワー |
火曜 駿河台 10:40 ～ 12:10 駿河台校舎5号館564A室（古橋）
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| 学生への メッセージ |
免震・制震デバイスの開発に興味ある学生は、研究室の実験の見学や参加も可能である。当研究室の研究成果は、日本大学の特許として数多く登録されており、大学発ベンチャービジネス「株式会社 i2s2」という長寿命構造を提案している会社も生み出しており、産官学連携の研究室として注目されている。 |