H31年度 スペクトル解析   Spectral Analysis

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開講元
機械系
担当教員名
大熊 政明 
授業形態
講義 / 演習
曜日・時限(講義室)
月1-2(I121)  
クラス
-
科目コード
MEC.B333
単位数
1
開講年度
H31年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
H31年8月23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

 振動現象を代表として各種の動的現象のデータ解析としてスペクトル解析は有用である.本講義では,機械工学における構造動力学の事例を中心的に取り上げて具体的な演習を含めてスペクトル解析の基礎から応用までを習得する.
 本講義のねらいは,フーリエ変換(実用的にはFFT)の理論を物理学的および数学的に十分に理解した上で実際のデータの分析に使いこなせるように教授することである.

到達目標

到達目標は次のとおりである.
1.スペクトル解析を成立させる基盤的な現象理論の理解
2.具体的なスペクトル解析法とデータ処理法の理解
この科目は,学修目標の
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

動的現象, スペクトル, 不規則振動, 相関性

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

解説講義と受講生各自のPCを使った演習の組み合わせ授業である.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 スペクトル解析研究の歴史概観と不規則振動とスペクトル スペクトル解析法の研究の歴史と有用性を知り,学習意欲を高める.
第2回 自己相関とスペクトルの関係 自己相関とスペクトルの関係を理解する.
第3回 相互相関とクロススペクトルおよび伝達関数の関係 相互相関とクロススペクトルおよび伝達関数の関係を理解する.
第4回 定常性とエルゴード性 定常性とエルゴード性の概念を理解する.
第5回 データ計測と処理法 データ計測と処理法の基礎を理解する.
第6回 プログラミングによる学習 具体的に理論をプログラムコードで表現する.
第7回 演習による理解 具体的な課題データを解析することで理論の妥当性を理解する.
第8回 機械工学系でのスペクトル解析の活用 スペクトル解析のさまざまな活用法,分野,将来性について考える.

教科書

参考書を利用して必要に応じた資料を提示する.

参考書、講義資料等

構造動力学,大熊政明著,朝倉書店
スペクトル解析,日野幹雄著,朝倉書店,

成績評価の基準及び方法

基本的には演習(約30%)および期末試験(約70%)で評価する.ただし,受講学生の一部が期末試験期間に重なるように企画されてしまう大学企画の海外大学訪問ツアーなどに参加するような事情が生じた場合には,学期開始時に教員と履修学生との協議により演習・レポート(宿題)で評価することもある.

関連する科目

  • MEC.D201 : 機械力学
  • MEC.D311 : 振動解析学
  • MEC.D531 : 実験振動モード解析
  • MEC.D431 : 振動・音響計測特論
  • CVE.A210 : 土木振動学
  • MEC.D431 : 振動・音響計測特論
  • SCE.I432 : 音響計測工学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

Matlabまたは何らかのプログラミング言語ソフトを有したノートPCを持参すること.

その他

受講生は各自Matlabを入れ込んだノートPCを持参すること.

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