2019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
各 教員  水谷 義弘  難波江 裕之 
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
2019年度
開講クォーター
2Q
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.8~11の項目についてはやや応用的な事項まで理解することを目標とする.
1. 塑性加工おける材料の変形挙動を理解している
2. ロボットアーム機構の運動学解析手法および運動制御系について理解している.
3. 非線形振動および自励振動の特徴を理解している.
4. 燃焼に関する熱力学特性,化学反応特性及び流体力学特性を理解している.
5. 自然対流の特徴を理解している.
6. 実在流体の流れの中における翼の揚力と抗力の発生原理を理解している.
7. 超音波を用いた材料の機械特性の推定法,および欠陥検出法を理解している.
8. 実験レポートの作成方法を理解している.
9. 課題設定力,実践力および解決力を理解している.
10. データ収集・処理方法を理解している.
11. 考察の仕方を理解している.
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.

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.8~11の項目についてはやや応用的な事項まで理解することを目標とする.
1. 塑性加工おける材料の変形挙動を理解している
2. ロボットアーム機構の運動学解析手法および運動制御系について理解している.
3. 非線形振動および自励振動の特徴を理解している.
4. 燃焼に関する熱力学特性,化学反応特性及び流体力学特性を理解している.
5. 自然対流の特徴を理解している.
6. 実在流体の流れの中における翼の揚力と抗力の発生原理を理解している.
7. 超音波を用いた材料の機械特性の推定法,および欠陥検出法を理解している.
8. 実験レポートの作成方法を理解している.
9. 課題設定力,実践力および解決力を理解している.
10. データ収集・処理方法を理解している.
11. 考察の仕方を理解している.
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

塑性加工、押出加工、機構学、動力学、制御工学、応答解析、非線形振動、自励振動、熱力学、流体力学、自然対流、風洞実験、揚力、抗力、流れの可視化、境界層、剥離、後流、非破壊検査、超音波

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 ロボットアーム機構の解析と運動制御 シリアル形6自由度空間ロボットアーム機構の運動学解析手法を会得すると共に,市販の産業用ロボットアームの操作を体験することで運動制御系や安全保護系の実装について理解する
第4回 非線形振動系および自励振動系の特性 非線形振動および自励振動の特徴を理解する.
第5回 燃焼の実験 予混合火炎を対象とした燃焼速度計測と,層流・乱流予混合火炎の観察を通じ、燃焼に関する熱力学特性,化学反応特性及び流体力学特性を理解する
第6回 干渉計による自然対流の観察 レーザ干渉計を用いて自然対流の様子を観測し,自然対流についての理解を深める
第7回 翼の空力特性の測定と可視化 風洞を用いて、物体に働く揚力と抗力を測定し、物体周りの流れとその剥離の可視化を通して、実在流体における揚力と抗力の発生原理を学ぶ
第8回 超音波を用いた非破壊検査 超音波を用いた材料の機械特性の推定法,および欠陥検出法を理解する

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,実験実施の主体性・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.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),機械系発展実験(MEC.P331)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.なお,実験設備および安全上の理由により,受講学生数を制限する.

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