国立大学法人 東京工業大学

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(ディグリー・ポリシー)

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

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．