2017年度 機械系基礎実験 A   Basic Experiments for Mechanical Engineering A

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開講元
機械系
担当教員名
黒川 悠  川口 達也  池田 生馬  桃園 聡 
授業形態
メディア利用
 
曜日・時限(講義室)
金1-4(石川台1号館253号室,石川台6号館322号室)  
クラス
A
科目コード
MEC.P211
単位数
1
開講年度
2017年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2017年8月7日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

本授業科目では,機械工学分野の中でも最も基礎的な材料力学・熱力学・機械力学・流体力学に関する事項を演習と実験を通じて学習し,機械系の必修科目の講義で学習した事項の理解を深める。具体的な課題は,(1) 材料の引張変形と破壊,(2) 熱電発電と熱サイクルのエネルギー変換効率,(3) 1・2自由度系の自由振動,(4) 流体のエネルギー保存と流れの可視化である。また,実験レポートの作成についても,基礎的な事項を学習する。 
本授業科目では,機械工学の理解を深めるとともに,課題設定力,実践力および解決力を向上させることが主たるねらいである。また,グループでの実験を通じて,チームワーク,リーダーシップ,コミュニュケーション力,データ収集・処理方法,考察の仕方,レポートの作成方法などを修得することもねらいとする。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1)座学からだけでは学ぶことができない機械工学の基礎的側面についての説明能力
2)機械工学の基礎的課題に対する実験方法
3)データ取得方法およびまとめ方の基礎
4)実験結果に対する考察の仕方およびレポート作成方法の基礎

実務経験のある教員等による授業科目等

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キーワード

材料の変形と破壊,熱エネルギー変換,自由振動,流体のエネルギー保存

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

第1回のオリエンテーションでは,学生実験に対する心構えおよび注意事項と,実験レポートの執筆要領を説明する。第2回目と第5回目には,受講学生を2グループに分け,本授業科目で実施する実験に関連した演習を実施する。第3・4回目および第6・7回目は,受講学生を4グループに分け,各実験テーマを実施する。レポートは期日までに提出しなければならない。なお,安全やスムーズな進行のためにも事前に実験マニュアルをよく読んでくることが求められる。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 オリエンテーション 講義の概要とねらい,実験の進め方,レポートの書き方などを理解する。
第2回 材料力学・熱力学演習 第3・4回目の実験で必要となる材料力学と熱力学の基礎を復習する。
第3回 材料の引張変形と破壊に関する実験 材料の荷重と伸びの関係を測定し,測定結果から応力,ひずみ,縦弾性係数,降伏応力,引張強さを計算する。
第4回 熱電発電および熱サイクルのエネルギー変換効率に関する実験 サイクルによらない発電法の実験およびスターリングエンジンの基礎特性を理解する。
第5回 機械力学・流体力学演習 第6・7回目の実験で必要となる機械力学と流体力学の基礎を修得する。
第6回 1自由度系自由振動および2自由度系自由振動に関する実験 1自由度および2自由度振動系の自由振動実験と打撃試験において,振動変位を測定し,固有振動数や振動モードについて理解する。
第7回 流体のエネルギー保存と流れの可視化に関する実験 流体の流速・圧力の変化を測定しエネルギーの保存則を理解すると共に,物体周りの流れを観察を通じて流れの特徴を捉える。
第8回 総合演習 総合演習を通して各実験で得た結果について再度考察し,機械工学に対する理解度を深める。

教科書

実験内容を記載した実験マニュアル「機械系基礎実験」を配布する。

参考書、講義資料等

特になし

成績評価の基準及び方法

全出席および全実験履修が原則。実験レポートの内容、実験・演習参加時の積極性・真剣度によって総合的に評価する。

関連する科目

  • MEC.C201 : 材料力学
  • MEC.E201 : 熱力学(機械)
  • MEC.F201 : 基礎流体力学
  • MEC.D201 : 機械力学
  • MEC.P212 : 機械系応用実験
  • MEC.P331 : 機械系発展実験
  • MEC.P332 : 機械系先端実験

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

材料力学(MEC.C201.R),熱力学(MEC.E201.R)を履修していること。または同等の知識があること。

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