H29年度 機械系先端実験   Frontal Experiments for Mechanical Engineering

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開講元
機械系
担当教員名
赤坂 大樹 
授業形態
曜日・時限(講義室)
金5-8(石川台1号館253号室,各研究室実験室)  
クラス
-
科目コード
MEC.P332
単位数
1
開講年度
H29年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
H29年4月6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

 本講義では機械工学の中でも、先端的課題について体験学習をする。実際に機械に触れながら、塑性加工、振動制御、非線形振動、自励振動、燃料電池、冷凍機、抗力、速度境界層に関する実験を実施し、機械工学に対する理解度を深める。具体的には、アルミニウムの塑性加工と変形特性に関する実験、アクティブ振動制御に関する実験、非線形振動系および自励振動系の特性に関する実験、燃料電池の原理と特性評価に関する実験、蒸気圧縮式冷凍機に関する実験、抗力の測定に関する実験、速度境界層の計測に関する実験を行う。
 機械工学の先端的な実験を行うことによって機械工学へ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、実験をとおして、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・処理方法およびまとめ方、考察の仕方、レポートの作成方法などをみにつけることもねらいとしている。

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先端的側面についての説明能力
2)機械工学の先端的課題に対する実験方法
3)課題設定力、実践力、解決力
4)チームワーク、リーダーシップ、コミニュケーション力

キーワード

塑性加工、押出加工、機械振動学、動力学、制御工学、振動学、応答解析、燃料電池、冷凍機,冷凍サイクル、風洞実験、抗力、流れの可視化、沈降実験、境界層、速度分布

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
-

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について説明をする。第2回目以降は、受講生を7つのグループに分け、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 アルミニウムの塑性加工と変形特性 押出加工を通して,塑性加工おける材料の変形挙動について理解する
第3回 アクティブ振動制御 変位と速度のフィードバック制御を行い、振動制御系の設計と解析をの基礎を学ぶ
第4回 非線形振動系および自励振動系の特性 非線形復元力を有する系の強制振動応答解析を通して,非線形振動現象の特徴を理解する.
第5回 燃料電池の原理と特性評価 燃料電池の原理を理解し,エクセルギーの概念に基づいて燃料電池の優位性を学ぶ
第6回 蒸気圧縮式冷凍機の実験 実機のエアコン装置を用いて,冷凍機および冷凍サイクルについての理解を深める.
第7回 抗力の測定 風洞を用いた物体の抗力測定と、流れの剥離および後流の可視化を通して、実在流れにおける抗力の発生原理を学ぶ。
第8回 速度境界層の計測 境界層の速度計測を行い,数値解から得られる速度分布と比較し,速度境界層の理解を深める.

教科書

実験内容を記載した実験マニュアル「機械系先端実験」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.C211 : 弾塑性力学
  • MEC.E311 : 伝熱学
  • MEC.D311 : 振動解析学
  • MEC.G211 : 機械材料工学
  • MEC.E331 : エネルギー変換工学
  • MEC.F331 : 応用流体力学
  • MEC.I333 : ロボットの力学と制御
  • MEC.P211 : 機械系基礎実験
  • MEC.P212 : 機械系応用実験
  • MEC.P331 : 機械系発展実験

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

機械系基礎実験(MEC.P211.A)、機械系応用実験(MEC.P211.A)、材料力学(MEC.C201.R)、熱力学(MEC.E201.R)、基礎流体力学(MEC.F201.R)、機械力学(MEC.D201.R)、弾塑性力学(MEC.C211.A)、実在流体力学(MEC.F211.A)、解析力学基礎(MEC.D231.E)、伝熱学(MEC.E311.A)、振動解析学(MEC.D311.A)、機械材料工学(MEC.G211.A)、ロボット機構学(MEC.I211.A)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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