2016年度 液体および固体中の弾性波の基礎   Fundamentals of Acoustic Waves in Fluids and Solids

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開講元
工学院
担当教員名
GALLEGO MOLINA ANTOLINO 
授業形態
講義     
曜日・時限(講義室)
金3-4(I321)  
クラス
-
科目コード
XEG.S301
単位数
1
開講年度
2016年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2016年1月11日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

液体中および固体中の弾性波について講義する。体積波、表面波の波動方程式、減衰、反射、透過などについて学ぶ。金属中および複合材料中の縦波、横波、レイリー波、ラム波について、材料物性、材料の幾何形状がこれらの波に及ぼす影響について学ぶ。授業の内容は様々な工業分野において材料や構造の非破壊検査に使用されている超音波探傷、AE試験などの基礎となっている。

到達目標

学生は、弾性波を数学的に取り扱う方法、圧電センサを用いて弾性波を測定する方法、様々な種類の弾性波を区別する方法、弾性波の速度と減衰の測定方法などを学びます

キーワード

弾性波, 減衰, 超音波, 圧電センサー

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

毎講義の後半で,その日の教授内容に関する演習問題がだされます。各回の学習目標をよく読み,課題を予習・復習で行って下さい。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 流体中における弾性波の波動方程式 波動方程式、液体中の波の速度、 平面調和波の解、アコースティックインピーダンス
第2回 固体中の弾性波1 運動方程式、体積波、平面波と球面波、異方性材料
第3回 固体中の弾性波2 表面波:レイリー波
第4回 固体中における波の反射と透過 反射と透過、垂直入射/斜角入射 縦波と横波の自由表面での反射
第5回 固体中の波の減衰1 幾何減衰、内部減衰、散乱減衰
第6回 固体中の波の減衰2 分散性波動の減衰
第7回 実習1
第8回 実習2

教科書

なし

参考書、講義資料等

L.E. Kinsler, A.R. Frey, A.B. Coppens, and J.V. Sanders, Fundamentals of Acoustics, John Wiley & Sons Inc, 2000, ISBN: 0 471 84789 5
B.M. Lempriere, Ultrasound and elastic waves, Academic Press, 2002, ISBN: 0 12 443345 6
J.L. Rose, Ultrasonic waves in solid media, Cambridge University Press, 1999, ISBN: 0 521 64043 1
B.A. Auld, Acoustic fields and waves in solids, Robert Krieger Publishing Company, 1990. 2 Volumenes
K.F. Graff, Wave motion in elastic solids, Oxford University Press, 1975.
E. Dieulesaint, Daniel Royer, Elastic Waves in Solids, Springer 2010. 2 Volumenes

成績評価の基準及び方法

出席: 40%
レポート: 60%

関連する科目

  • MEC.C331 : 材料強度学(機械)

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

偏微分方程式の知識とコンピュータと電子機器を使用するための基礎知識を有すること。 機械工学における物理の基礎知識を有していること

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