自動車運動力学 (F41N)

日本大学理工学部

2024年理工学部シラバス - 機械工学科

設置情報

科目名	自動車運動力学
設置学科	機械工学科	学年	3年
担当者	堀内　伸一郎	履修期	前期
単位	2	曜日時限	木曜1
校舎	駿河台	時間割CD	F41N
クラス
履修系統図	履修系統図の確認

概要

学修到達目標	以下の3点を学修到達目標とする． (1) 自動車の横・方向の運動を剛体の平面運動としてモデル化できること (2) 動的システムの一例として自動車の運動を理解し，静的・動的運動特性を解析できること (3) 自動車を通して人間-機械系の考え方を理解し，ドライバ-自動車系の特性を解析できること
授業形態及び授業方法	対面授業 CANVAS上に掲載したプリントに基づいて，板書・スライドを用いた講義形式の授業を行います．毎回，自宅学習用の演習問題を出題し，問題を解いて解答をメールで提出した希望者には採点の上，返却します．また，過去5年分の試験問題も公開しますので，問題を解いて解答をメールで提出した希望者には採点の上，返却します．
履修条件	次の条件を満足していることが望ましい． (1) 機械力学 II を受講し，剛体の平面運動を理解していること (2) 動的システム受講し，伝達関数，時間応答，周波数応答などを理解していること
ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連	本授業科目はDP3・5及びCP3・5に該当しています．

授業計画

第1回	授業の概要説明講義のねらい，学習目標，受講上の注意，受講のための予備知識，授業の概要について説明する．	【事前学習】CANVAS上に掲載したシラバスを読み，授業の流れを把握しておく．【事後学習】図書館で参考書の目次を読み，車両力学の全体像を把握する．	【事前学習】1時間【事後学習】1時間
第2回	自動車の運動方程式(1) ニュートンの運動法則にもとづき，平面運動をする剛体と見なした自動車の運動方程式を導く．	【事前学習】工業力学 II で学んだ剛体の平面運動を復習し，運動方程式（t-n座標）を立てられるようにしておく．【事後学習】車両の運動モデルを作成する際の仮定についてまとめる．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第3回	自動車の運動方程式(2) 自動車にはたらく外力としてタイヤ力を考え，タイヤ力発生メカニズムを理解する．タイヤの横力特性とそのモデルについて学ぶ．	【事前学習】CANVAS上に掲載したプリントを読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】CANVAS上に掲載したプリントの演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第4回	自動車の運動方程式(3) タイヤ横すべり角を求め，タイヤ横力を外力とみなし，自動車の運動方程式を完成させる．	【事前学習】CANVAS上に掲載したプリントを読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】CANVAS上に掲載したプリントの演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第5回	定常円旋回(1) 自動車の定常円旋回の定義を理解し，運動方程式から定常円旋回状態を求める．極低速旋回の幾何学的関係を理解する．	【事前学習】CANVAS上に掲載したプリントを読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】CANVAS上に掲載したプリントの演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第6回	定常円旋回(2) 速度の変化に対する定常円旋回特性を調べ，アンダーステア・オーバステアなどのステア特性とスタビリティファクタについて理解する．	【事前学習】CANVAS上に掲載したプリントを読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】CANVAS上に掲載したプリントの演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第7回	定常円旋回(3) 実際の定常円旋回特性に影響を及ぼすが，線形運動方程式では考慮されていない種々の要因について考える．	【事前学習】CANVAS上に掲載したプリントを読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】CANVAS上に掲載したプリントの演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第8回	加減速時の運動加速・減速が円旋回運動に与える影響について考え，制動時の不安定化現象について理解する．	【事前学習】CANVAS上に掲載したプリントを読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】CANVAS上に掲載したプリントの演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第9回	自動車の動的運動特性(1) 車両の運動方程式から固有振動数と減衰比を求め，速度の変化に対する安定性を考える．	【事前学習】CANVAS上に掲載したプリントを読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】CANVAS上に掲載したプリントの演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第10回	自動車の動的運動特性(2) 舵角入力に対するヨーレイト，横すべり角の伝達関数を求め，動的な応答特性について理解する．	【事前学習】CANVAS上に掲載したプリントを読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】CANVAS上に掲載したプリントの演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第11回	外乱に対する自動車の応答横力外乱に対する車両の動的な応答特性について考え，横力応答とステア特性の関係について理解する．	【事前学習】CANVAS上に掲載したプリントを読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】CANVAS上に掲載したプリントの演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第12回	ステア特性の計測方法実車実験からステア特性を計測する方法，周波数応答特性を求める方法について学ぶ．	【事前学習】CANVAS上に掲載したプリントを読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】CANVAS上に掲載したプリントの演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第13回	人間-自動車系の特性ドライバの操舵特性を含めた車両の運動について考え，簡単なドライバモデルとその使い方について学ぶ．	【事前学習】CANVAS上に掲載したプリントを読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】CANVAS上に掲載したプリントの演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第14回	操縦性の評価操縦性とは何かを考え，操縦しやすい車両特性と操縦性の評価について考える．	【事前学習】CANVAS上に掲載したプリントを読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】CANVAS上に掲載したプリントの演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第15回	平常試験とその解説電卓の使用，CANVAS上に掲載された講義プリントの参照を許可します．	【事前学習】今までの講義内容の復習．CANVAS上に掲載してある過去問を解く．【事後学習】CANVAS上に掲載した試験問題を再度解き，解答例と比較して自己採点する.	【事前学習】3時間【事後学習】3時間

その他

教科書	特に使用しない
参考書	安部正人『自動車の運動と制御　第２版ー車両運動力学の理論形成と応用ー』東京電機大学出版局 2012年第2版自動車の運動力学を基礎から学ぶためには必読文献です．
成績評価の方法及び基準	理解度確認期間内に実施する100点満点の平常試験で60点以上を合格とします．試験では電卓の使用，CANVAS上に掲載された講義プリントの参照を許可します．
質問への対応	随時研究室で受け付けます．メールによる質問も受け付けます.
研究室又は連絡先	研究室：駿河台校舎タワー・スコラ16階　S1608室メールアドレス：horiuchi.shinichiro@nihon-u.ac.jp
オフィスアワー	月曜駿河台 12:20 ～ 13:20
学生へのメッセージ	自動車の運動を力学的に理解することを目的にしていますので，特に自動車に関する知識がなくても受講できます，

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