2020年度 機械力学 A   Mechanical Vibrations A

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開講元
機械系
担当教員名
大熊 政明  岩附 信行  山浦 弘  松村 茂樹  中野 寛  高原 弘樹 
授業形態
講義 / 演習
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
  
クラス
A
科目コード
MEC.D201
単位数
2
開講年度
2020年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2020年6月7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

機械に発生する様々な振動を分類し,振動問題に対処する基礎として次の点を中心に講義する.
1. 運動方程式の導出
2. 1自由度振動系の固有振動数,周波数応答などの振動特性
3. 2自由度振動系の振動解析

到達目標

 本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1)一自由度振動系の固有振動数,周波数応答,共振,伝達率(振動絶縁),複素振幅などを理解し,実際の振動問題に応用できる.
2)二自由度振動系の連成固有振動数,固有モードを理解し,モード解析の概念を説明できる.
3)動吸振器の原理と定点理論によるパラメータの最適化について説明できる.
この科目は,学修目標の
1.【専門力】基盤的な専門力
の修得に対応する.

実務経験のある教員等による授業科目等

-

キーワード

一自由度振動系の自由振動と強制振動,調和励振時の応答特性,二自由度振動系の連成固有振動数と固有モード,動吸振器

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

毎回の講義の前半に,復習を兼ねて前回の講義内容の概要を解説します.受講者の理解度と応用力を養うために,講義5回に1回程度の割合で演習を行います.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 身近な振動系,1自由度振動系 身のまわりの振動現象の例を調べる.
第2回 1自由度不減衰振動系の運動方程式と自由振動 1自由度不減衰振動系の運動方程式,自由振動解および不減衰固有角振動数を導出せよ.
第3回 1自由度減衰振動系の運動方程式と自由振動 1自由度減衰振動系の運動方程式,自由振動解を導出する.また,臨界減衰および減衰固有角振動数について説明せよ.
第4回 1自由度振動系の調和励振応答(力励振) 調和励振(力励振)を受ける1自由度振動系の調和励振応答を導き,共振現象について説明せよ.
第5回 複素調和関数法による周波数応答関数の導出 複素調和関数を用いて周波数応答関数を導出する.
第6回 周波数応答曲線の特徴,振動絶縁 伝達率を導出し,振動絶縁の原理について説明せよ.
第7回 1自由度振動系の変位励振 変位励振を受ける1自由度振動系の周波数応答を求める.
第8回 任意励振力に対する1自由度系の応答 任意励振力に対する1自由度系の応答を導出する.
第9回 中間試験 中間試験
第10回 2自由度振動系の運動方程式と自由振動 2自由度振動系の運動方程式から連成固有振動数を導出する.
第11回 2自由度振動系の固有モードとモード解析 2自由度振動系の固有モードを導出し,固有モードの直交性を確認する.
第12回 固有モードの直交性とモード展開 2自由度振動系の運動方程式をモード座標を用いて記述する.
第13回 2自由度振動系の時刻歴応答と周波数応答 2自由度振動系の時刻歴応答と周波数応答を導出する.
第14回 動吸振器 動吸振器の原理を説明し,定点理論を使って動吸振器の最適パラメータを導出する.

教科書

基礎から学ぶ機械力学 数理工学社

参考書、講義資料等

日本機械学会,『JSMEテキストシリーズ 振動学』,ISBN-13: 978-4888981286
講義資料は講義中に配布する

成績評価の基準及び方法

・授業中に実施する演習とレポート 30%
・中間試験 35%
・期末試験 35%

関連する科目

  • MEC.A201 : 工業力学
  • MEC.B211 : 常微分方程式
  • MEC.B212 : 複素関数論
  • MEC.P211 : 機械系基礎実験

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

なし

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