- 開講元
- 機械系
- 担当教員名
- 山浦 弘
- 授業形態
- 講義 / 演習 (対面型)
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 火5-8(W241)
- クラス
- A
- 科目コード
- MEC.D201
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2022年度
- 開講クォーター
- 3Q
- シラバス更新日
- 2022年4月20日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
media
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．
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，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 (1) | 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 | 任意励振力に対する１自由度系の応答 (2) | 任意励振力に対する１自由度系の応答を導出する． |
| 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する． |
| 第12回 | ２自由度振動系の時刻歴応答 | 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し，２自由度振動系の時刻歴応答を導出する． |
| 第13回 | ２自由度振動系の周波数応答 | ２自由度振動系の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． |
授業時間外学修（予習・復習等）
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
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
・毎週(２回の講義)ごとに行うレポート 50%
・期末試験 50%（登校が制限されている場合には課題提出に代えることがあります）
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
