2020年度 機械系発展実験   Advanced Experiments for Mechanical Engineering

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開講元
機械系
担当教員名
各 教員  鈴木 祐二  水谷 義弘  渡部 弘達  中川 佑貴  難波江 裕之  源 勇気  中野 寛  鈴木 良郎 
授業形態
メディア利用
 
曜日・時限(講義室)
集中講義等 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.P331
単位数
1
開講年度
2020年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2020年9月18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,機械工学の中でも発展的課題について体験学習することによって,以下に示す内容を体験学習する.
1.燃料電池の原理と特性評価
2.カルマン渦列の可視化と速度計測
3.干渉計による自然対流の観察
4.非線形振動系および自励振動系の特性
5.エネルギ解放率と破壊靭性
6.熱処理を施した鋼の組織と機械的特性
7.ロボットアーム機構の解析と運動制御
8. 実験レポートの作成方法
9. 課題設定力,実践力および解決力
10. データ収集・処理方法およびまとめ方
11. 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. 燃料電池の原理と特性評価 燃料電池の動作原理とその特性の評価方法を理解している.
2. 流れ場の特性と関連する無次元数の関係を理解している.また,非定常流れ場に関する基礎的事項を理解している.
3. 自然対流の特徴を理解している.
4. 非線形振動および自励振動の特徴を理解している.
5. エネルギ解放率と破壊靭性 破壊靭性の概念を理解している.
6. 熱処理を施した鋼の組織と機械的特性との関係を理解している.
7. 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.
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

燃料電池,カルマン渦,自然対流,非線形振動,自励振動,破壊靭性,熱処理,機構学,動力学,制御工学,応答解析

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

第1回のオリエンテーションでは,この授業科目に対する心構えと注意事項,実験レポートの執筆要領について説明をする。その後,受講学生を複数のグループに分け,各実験テーマを順次実施する。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テキスト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, 燃料電池の原理と特性評価 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。燃料電池の動作原理を理解するとともに,その特性を評価する。
第2回 カルマン渦列の可視化と速度計測 物体後流の流れ場を可視化し,流れ場の特性と関連する無次元数の関係を考察する。また速度計測を行い,非定常流れ場に関する理解を深める。
第3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 エネルギ解放率と破壊靭性 破壊靭性の概念を理解し,モードI条件下でのき裂の進展実験を行う。
第6回 熱処理を施した鋼の組織と機械的特性 熱処理を施した鋼の組織と機械的特性との関係を学ぶ。
第7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

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.P211 : 機械系基礎実験
  • MEC.P212 : 機械系応用実験
  • MEC.P332 : 機械系先端実験
  • 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.G211 : 機械材料工学

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)及び機械系応用実験(MEC.P211.A)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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