2022年 大学院理工学研究科 シラバス - 機械工学専攻
設置情報
| 科目名 | 機械工学特別講義Ⅱ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 機械工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 小池 裕二 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F44A |
| クラス | |||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 制振技術を実際の製品へ適用する場合に，振動学や制御理論がどのように活用されているかを理解し，説明することができる。 |
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| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 パワーポイントを使用。同内容は，配布する。必要に応じて，板書にて補足説明を行う。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
機械力学，振動学および，制御理論の予備知識を有していることが望ましい。 関連授業として，振動工学特論Ⅱおよび，制御工学特論を受講されると，効果的である。 |
授業計画
| 第1回 | 「ガイダンス」 ・シラバスを用いた授業の概要説明。 ・授業の進め方の説明。 ・自己紹介ほか。 予習：シラバスの内容を確認の上，授業に臨むこと（2時間）。 復習：シラバスの内容確認（2時間） |
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| 第2回 | 制振技術の基礎（１） 世の中の振動現象について振り返り，人との関わりについて学ぶ。 予習：様々な振動現象を見つけて，現象のメカニズムや人との関わりを調べておく（2時間）。ビデオ（VHS）による動画紹介あり。 復習：様々な振動現象について，現象のメカニズムや人との関わりを整理しておく（2時間）。授業の中で，知らなかった振動現象があれば，調べて，理解しておく（2時間）。 |
| 第3回 | 制振技術の基礎（２） 免震技術と制振技術について，原理と力学的なメカニズムを理解する。また，種々の実施例を取り上げ，目的や機能を理解する。 予習：１自由度系の振動特性を，強制力加振および，強制変位加振の観点から整理しておく（2時間）。 復習：免震技術と制振技術の原理と力学的なメカニズムを整理し，説明できるようにする（2時間）。 |
| 第4回 | 制振技術の基礎（３） 制振技術におけるアクティブ式および，パッシブ式について，それぞれの概念，力学的なメカニズムを理解する。また，種々の実施例を取り上げ，目的や機能を理解する。 予習：１自由度系の振動特性を理解し，整理しておく（2時間）。 復習：アクティブ式および，パッシブ式について，それぞれ，概念，メカニズムおよび，特長を整理し，両者の違いを説明できるようにする（2時間）。 |
| 第5回 | 制振技術（４） 制振技術のうち，マスダンパ方式を対象に，アクティブ式，パッシブ式および，ハイブリッド式など，種々の方法について，概念を理解する。さらに，実機の機構，アクチュエータ（アクティブ式および，ハイブリッド式），装置の配置方法などについても，確認する。 予習：マスダンパ方式の適用例を調べ，適用対象および，目的を調べておく（2時間）。 復習：マスダンパ方式について概念，メカニズムおよび，特長を整理し，各方法の違いを説明できるようにする（2時間）。 |
| 第6回 | 制振技術（５） マスダンパ方式における制振の原理を，１自由度系を対象に，力学的な観点から理解する。アクチュエータの制御法および，制御特性を確認し，制振性能への関連性を理解する。 予習：２自由度系の振動特性について，運動方程式の導出も含めて理解し，整理しておく（2時間）。 復習：マスダンパ方式における制振の原理を，力学的な観点から理解し，説明できるようにする。また，余裕があれば，アクチュエータの特性を考慮した場合の影響を関連づける（2時間）。 |
| 第7回 | 制振技術の基礎（６） マスダンパ方式（以降，制振装置と呼ぶ）を多自由度系へ適用する場合の設計について，制御系の安定性および，不安定回避のためのロバスト制御法の適用について理解する。 予習：多自由度系の振動特性について，運動方程式の導出も含めて理解する。また，モード解析法の概念や，制御系の安定性についても調べておく（2時間）。 復習：制振装置を多自由度系に適用した場合の制御系設計について，制御系の安定性および，不安定回避のためのロバスト制御法の適用を理解し，設計の留意点を説明できるようにする（2時間）。 |
| 第8回 | 制振技術の基礎（７） 制振装置の実機を製作後，性能確認するに際し，工場での作動試験，現地での性能試験および，納入後のモニタリング装置による稼働記録の収録について，目的と方法を理解する。また，試験結果を紹介し，制振装置の性能を確認する。 予習：振動計測の方法を調べておく。また，計測器を使って，どのような計測や評価ができるか，考えておく（2時間）。 復習：制振装置の性能検証法を整理し，理解する（2時間）。 |
| 第9回 | 制振装置の実施例（１） 橋梁への適用について，制御方法や性能を実施例を交えながら，理解する。 予習：橋梁の種類，各構造部の名称および，橋梁の振動について調べ，整理しておく（2時間）。 復習：橋梁の制振装置について，目的，性能および，制御法を理解し，説明できるようにする（2時間）。 |
| 第10回 | 制振装置の実施例（２） 高層ビルへの適用について，制御方法や性能を実施例を交えながら，理解する。設計時の性能見積および，現地試験における制御系設計法についても確認する。 予習：世の中の高層ビルについて，高さ，重量および，振動特性を調べておく（2時間）。 復習：高層ビルの制振装置について，目的，性能および，制御法を理解し，説明できるようにする（2時間）。 |
| 第11回 | 制振装置の実施例（３） 船舶への適用（適用した装置を減揺装置と呼ぶ）について，原理を力学的なメカニズムから確認し，橋梁や高層ビルの場合との違いを理解する。つぎに，制御方法や性能を実施例を交えながら，理解する。 予習：船舶の運動を調べ，橋梁や高層ビルのような構造物との違いを考えてみる（2時間）。 復習：船舶の減揺装置について，原理を理解し，目的，性能および，制御法を説明できるようにする（2時間）。 |
| 第12回 | 制振装置の実施例（４） その他の適用例として，連結制振，空港管制塔および，船体上部構造などについて，目的，性能および，制御法を理解する。 予習：これまでの適用例を確認しておく（2時間）。 復習：連結制振，空港管制塔および，船体上部構造などについて，目的，性能および，制御法を整理し，それぞれの特長を理解する（2時間）。 |
| 第13回 | フル・アクティブ式制振装置における地震対応 フル・アクティブ式制振装置における地震対応について，目的，制御方法および，性能を種々の実施例を通して理解する。リニアモータを用いた制振装置の構造および，特長を理解する。 予習：これまでに発生した地震を調べ，特長を確認する。また，日本における建物の地震対策 について，耐震や免震も含めて調べてみる（2時間）。 復習：フル・アクティブ式制振装置における地震対応について，目的，制御方法および，性能を整理し，理解する（2時間）。 |
| 第14回 | 「見学会」 弊社（株式会社IHI）横浜事業所（横浜市磯子区）における制振装置の工場試験ないしは，研究設備見学 ・コロナの状況を勘案し，実施する。制振装置の見学は，工程が一致すれば実施（先の授業との入れ替えも検討）。 ・制振装置の見学が不可の場合は，研究施設（風洞，振動台）を見学。 ・見学は，事前日の遅くとも，２週間前に連絡。 予習：これまでの復習（制振装置の見学の場合）。風洞や振動台について調べておく（研究施設の場合）（2時間）。 復習：見学後の知見や感想を整理しておく（2時間）。 |
| 第15回 | 「まとめ」 授業の理解度，到達度および，達成度を確認するために，平常試験および，解説を行う。 予習：これまでの授業内容を一通り，確認し，内容を復習する（2時間）。 復習：平常試験でわからかった箇所，間違った箇所を復習し，理解する（2時間）。 |
その他
| 教科書 | |
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
ガイダンスにて，いくつか紹介致します。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
第15回の平常試験における点数で評価。試験後，答案を回収し，解説を実施。 回答が60％以上で合格とする。 |
| 質問への対応 | 授業中に理解できなかったこと，もっと知りたいことがあった場合は，質問内容を整理し，授業後に質問すること。即答できる場合は，その場で回答致します。また，説明に時間を要する場合は，次回の授業前ないしは，授業後に回答致します。 |
| 研究室又は 連絡先 |
メールアドレス：koike0776@ihi-g.com 電話番号（会社携帯）：050（3821）1878 |
| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |