2019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 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 機械工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 安藝 雅彦 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F44N |
| クラス | |||
| 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で学んだ内容を元に，より複雑な振動現象のモデル化および解析手法を学ぶ．以下の項目を学習目標とします． (1) 拘束を含む多自由度系の振動の現象を理解し，運動方程式を立てられるようになる． (2) 連続体の振動を理解し，運動方程式を立てられるようになる． (3) 自励振動を理解し，運動方程式を立てられるようになる． (4) 回転体の振動を理解し，運動方程式を立てられるようになる． (5) 非線形振動の現象を説明することができる． (6) 係数励振振動の現象を説明することができる． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
板書による講義形式で授業を行う． |
| 履修条件 | 振動工学Ⅰを履修していることが望ましい． |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス ・講義のねらい，学習目標，講義の概要，受講上の注意事項，成績評価基準などについて説明する． 拘束を含む多自由度系の振動（自由度，拘束，一般化座標，一般化力） ・拘束を含む多自由度系の振動を考える上で重要な自由度，拘束，一般化座標，一般化力の考え方を理解し，これらを説明できるようになる． [予習] 運動の自由度，拘束の考え方を調べておく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
|---|---|
| 第2回 | 拘束を含む多自由度系の振動（ラグランジュの運動方程式） ・拘束を含む多自由度系の運動方程式を作る上で有効なラグランジュの運動方程式を理解し，ラグランジュの運動方程式を立てられるようになる． [予習] テキストのラグランジュの運動方程式の項目を読んでおく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
| 第3回 | 連続体の振動（弦の振動（運動方程式，自由振動）） ・弦の振動の性質を理解し，運動方程式を立てられるようになる． ・弦の自由振動の性質し，現象を説明できるようになる． [予習] テキストの弦の振動の項目を読んでおく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
| 第4回 | 連続体の振動（弦の振動（強制振動）） ・弦の強制振動の性質を理解し，現象を説明できるようになる． [予習] テキストの弦の振動の項目を読んでおく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
| 第5回 | 連続体の振動（棒の縦振動，ねじり振動） ・棒の縦振動を理解し，運動方程式を立てられるようになる． ・棒のねじり振動を理解し，運動方程式を立てられるようになる． [予習] テキストの棒の縦振動・ねじり振動の項目を読んでおく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
| 第6回 | 連続体の振動（梁の振動（自由振動）） ・梁の振動の性質を理解し，運動方程式を立てられるようになる． ・梁の自由振動の性質を理解し，現象を説明できるようになる． [予習] テキストの梁の自由振動の項目を読んでおく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
| 第7回 | 連続体の振動（梁の振動（強制振動）） ・梁の強制振動の性質を理解し，現象を説明できるようになる． [予習] テキストの梁の強制振動の項目を読んでおく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
| 第8回 | 自励振動（摩擦・流体による自励振動） ・工作機械のびびり振動やカルマン渦による橋の振動など自励振動の性質を理解し，運動方程式を立てられるようになる． [予習] テキストの1自由度の自励振動の項目を読んでおく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
| 第9回 | 自励振動（安定性解析） ・自励振動の安定性解析の手法としてラウス・フルビッツの安定判別法を使えるようになる． [予習] テキストの安定性解析の項目を読んでおく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
| 第10回 | 自励振動（多自由度系の自励振動） ・翼のフラッタ振動，鉄道車輪の蛇行動など多自由度系の自励振動を理解し，現象を説明できるようになる． [予習] テキストの多自由度の自励振動の項目を読んでおく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
| 第11回 | 回転体の振動（たわみ振動，傾き振動） ・エンジン，タービン，モータなどの回転機械の回転軸の振動を，回転面内の重心位置のたわみ変位でとらえられるたわみ振動，および重心座標の傾きでとらえられる傾き振動を理解し，現象を説明できるようになる． [予習] テキストの回転体のたわみ振動・傾き振動の項目を読んでおく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
| 第12回 | 回転体の振動（たわみと傾きの連成振動） ・たわみ振動と傾き振動が組み合わさった複雑な連成振動を理解し，現象を説明できるようになる． [予習] テキストの回転体のたわみと傾きの連成振動の項目を読んでおく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
| 第13回 | 非線形振動 ・非線形性とは何かを理解し，説明できるようになる． ・非線形振動に特有な現象を理解し，その現象を説明できるようになる． [予習] テキストの非線形振動の項目を読んでおく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
| 第14回 | 係数励振振動 ・係数が時間変化することがどのような場合に発生するのかを理解し，それを説明できるようになる． ・係数励振振動の性質を理解し，現象を説明できるようになる． [予習] テキストの係数励振振動の項目を読んでおく．(120分) [復習] 授業で扱った例題を解きなおしてみる．(120分) |
| 第15回 | 平常試験及びその解説 |
その他
| 教科書 |
小林信之・杉山博之 『MATLABによる振動工学－基礎からマルチボディダイナミクスまで』 東京電機大学出版局 2008年
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| 参考書 |
石田幸男・井上剛志 『機械振動工学』 機械工学エッセンス 培風館 2008年
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| 成績評価の方法 及び基準 |
平常試験60％，演習課題40％として評価し，60点以上を合格とします． 基本的に毎回授業の終わりに30分程度の演習課題を実施します．課題の解答例は研究室のウェブサイトに掲載します． |
| 質問への対応 | 常時受付． |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎タワー・スコラ S1712室（堀内・安藝研究室） メールアドレス：aki@mech.cst.nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 駿河台 13:00 ～ 14:00
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| 学生への メッセージ |
機械技術者には機械に発生する振動への対策が求められることが多くあります．そのため機械振動への理解を深めておくことを勧めます． |