2019年度 機械系応用実験 A   Applied Experiments for Mechanical Engineering A

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開講元
機械系
担当教員名
各 教員  桃園 聡  水谷 義弘  池田 生馬  黒川 悠  川口 達也  嚴 祥仁  関口 悠  兒玉 学 
授業形態
曜日・時限(講義室)
火1-4(石川台1号館204,253号室)  
クラス
A
科目コード
MEC.P212
単位数
1
開講年度
2019年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2019年6月24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,機械工学の中でも,機械力学・材料力学・熱力学・流体力学に関する応用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,「強制振動」,「材料の曲げ」,「応力集中」,「熱伝導と熱伝達」,「流体の運動量保存」,「Reynolds」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.
演習と実験を通して学ぶべき内容は,次の通りである.5~8の項目については,基礎的な事項を扱う.
1. 1・2自由度系の強制振動
2. 材料の曲げ変形と応力集中
3. 二次元熱伝導および対流熱伝達
4. 流体の運動量保存とReynolds
5. 実験レポートの作成方法 
6. 課題設定力,実践力および解決力
7. データ収集・処理方法およびまとめ方
8. 考察の仕方

到達目標

本講義を履修することによって座学からだけでは学ぶことができない次のような能力を修得・体得することが到達目標である.
1.振子の強制加振実験における振動変位を測定でき,共振現象について理解している.
2.はりの曲げにおいて荷重と変位の関係を測定でき,材料の弾性係数を計算できる.また,応力集中の現象を理解している.
3.熱エネルギ移動の諸形態について理解している.
4.噴流と水車に関する実験により流体の運動量保存則について理解している.層流・乱流遷移現象を理解している.
5. 実験レポートの作成方法の基礎的な事項を理解している.
6. 課題設定力,実践力および解決力の基礎的な事項を理解している.
7. データ収集・処理方法の基礎的な事項を理解している.
8. 考察の仕方の基礎的な事項を理解している.
この科目は,学修目標の
 4. 【展開力】(探究力又は設定力)整理及び分析できる力
 6. 機械工学の発展的専門学力
 7. 専門知識を活用して新たな課題解決と創造的提案を行う能力
の修得に対応する.

キーワード

強制振動、材料の曲げ、応力集中、熱伝導、熱伝達、流体の運動量保存、Reynolds

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回目と第5回目には、受講生を2つのグループに分け、本授業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、受講生を4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 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 二次元熱伝導および対流熱伝達に関する実験 熱エネルギ移動の諸形態について理解する.
第4回 はりの曲げと応力集中に関する実験 はりの曲げにおいて荷重と変位の関係を測定し,材料の弾性係数を計算する.また,応力集中の現象を理解する.
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自由度系強制振動および2自由度系強制振動に関する実験 振子の強制加振実験における振動変位を測定して共振現象について理解する.
第7回 流体の運動量保存とReynoldsに関する実験 噴流と水車に関する実験により流体の運動量保存則について理解すると共に,Reynoldsの実験を通じて層流・乱流遷移現象を理解する.
第8回 総合演習 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

OCWにアップロードする

参考書、講義資料等

特になし

成績評価の基準及び方法

全べての授業に出席し,全ての実験を履修し,全てのレポートを提出することが単位取得のための前提条件である.
成績は,実験時の主体性・貢献度(30%程度),および,レポート(70%程度)から総合的に判断する.

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.P211 : 機械系基礎実験
  • 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)

機械系基礎実験(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),を履修していること.あるいは,それに相当する知識を有することを条件とする.

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