2020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 | ||
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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 | 月曜4 |
校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F14Q |
クラス |
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. |
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授業形態及び 授業方法 |
授業はZoomによる双方向授業とする.詳細はCSTポータルを参照のこと. |
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. 【振動工学Iの復習】 ・自由振動と強制振動,非減衰振動と減衰振動 [予習] 振動工学Iで学習したテキスト第2章と第3章の内容を読み返し,復習しておく.(120分) [復習] 授業で紹介した動画を閲覧する.(120分) |
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第2回 | 【拘束を含む多自由度系の振動】 ・解析力学の手法により運動方程式を立てる意義を理解できるようになる. ・ダランベールの原理の考え方が理解できるようになる. ・ラグランジュの方程式の方程式の考え方が理解できるようになる. [予習] テキスト第10章の156~162ページをを内容を読んでおく.(120分) [復習] テキスト第10章の例題を解きなおしてみる.(120分) |
第3回 | 【拘束を含む多自由度系の振動】 ・機械工学の例題を通じて,ラグランジュの方程式の方程式を扱えるようになる. [予習] テキスト第10章の162~165ページを内容を読んでおく.(120分) [復習] テキスト第10章166ページの演習問題を解いてみる.(120分) |
第4回 | 【振動工学Iの復習】 ・多自由度振動系のモード解析 【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] テキスト第7章 7.3節の113~114ページを読んでおく.(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(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6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] テキスト第7章 7.1節 棒の縦振動・7.2節 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7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] テキスト第7章 7.4節 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8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. 【まとめ課題①の出題】 [予習] テキスト第7章 7.5節 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9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] テキスト第8章 8.1節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10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] テキスト第8章 8.2節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11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] テキスト第8章 例題8.2.1 (多自由度の自励振動)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] CSTポータルIIに掲示された回転機械の振動の資料を読んでおく.(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 | 【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] CSTポータルIIに掲示された回転機械の振動の資料を読んでおく.(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 | 【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] テキスト第8章 8.4節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15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. 【まとめ課題②の出題】 [予習] テキスト第8章 8.3節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) |
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 |
毎回授業で提出する課題を60%,2回分のまとめ課題を40%とし,100点満点に換算して60点以上を合格とします. 毎回授業の終わりに15分程度の演習を実施します. |
質問への対応 | オフィスアワーにて受付. |
研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎タワー・スコラ17階 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 |
火曜 駿河台 10:40 ~ 12:10
水曜 駿河台 10:40 ~ 12:10
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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. |