2017年度 構造力学・水理学実験第二   Structural Mechanics and Hydraulics Laboratory II

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開講元
土木・環境工学系
担当教員名
灘岡 和夫  中村 隆志  渡辺 敦  鼎 信次郎  吉村 千洋  藤井 学  木内 豪  中村 恭志  瀬戸 里枝  廣瀬 壮一  WIJEYEWICKREMA ANIL CHRISTOPHER  古川 陽  盛川 仁  佐々木 栄一  田村 洋 
授業形態
曜日・時限(講義室)
木5-8(構造力学実験室・, 水理実験室)  
クラス
-
科目コード
CVE.N330
単位数
1
開講年度
2017年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2017年3月17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

 構造力学・水理学実験第二は、構造力学実験と水理学実験から構成される。
 構造力学実験は、構造力学における基本原理を実験により深く理解し体得するため、はりの曲げ実験および座屈実験を行うとともに、動力学の理解を深めるため、はりの振動特性についても実験を行う。
 水理学実験は、講義(水理学第二)で学習した水の流れに関わる基本原理を、2つの異なる実験(管路の流れと開水路の流れ)を通してさらに深く理解し体得するねらいがある。最終授業では、ペットボトルロケットを作成して、コンテストを実施することにより,学生が自主的・創造的に取り組む力も養成している。
 構造力学・水理学実験第二では、授業効果を評価する方法として、学生が実験前に関連する理論を修得しているか確認するための「前試問」、実験時の取り組み姿勢・リーダーシップ、実験後に実験結果を考察させ理解度を測る「後試問」を通して評価している。

到達目標

【構造力学実験】
1)構造力学におけるはりに関する基本原理について、測定に基づき考察を行うことができる。
2)柱の座屈現象について、影響するパラメータに基づき考察を行うことができる。
3)はりの振動について、測定、解析、考察を行うことができる。
【水理学実験】
1)円管路内を流れる層流と乱流に作用する抵抗則について測定、解析、考察を行うことができる。
2)跳水や物体周りの流れなど、開水路流れ(自由表面をもつ流れ)について測定、解析、考察を行うことができる。
3)流体力学に基づき、自主的・創造的にペットボトルロケットを作製することができる。

キーワード

【構造力学実験】はりの基本原理、座屈、振動
【水理学実験】管路、層流、乱流、抵抗則、開水路、跳水、物体周り流れ、ペットボトルロケットコンテスト

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

【構造力学実験】(i)前試問、(ii)実験、(iii)後試問を各実験について実施する。
【水理学実験】(i)前試問、(ii)実験装置・手順の説明、(iii)実験、(iv)後試問を各実験について実施する。また、授業最後にペットボトルロケットコンテストを行う。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 【構造力学実験】構造力学におけるはりに関する基本原理の実験的確認、はりの振動に関する測定 実験計画書、構造力学に基づく理論値との比較等データ解析と考察、振動計測結果に基づく減衰の評価
第2回 【構造力学実験】柱の座屈現象の観察と測定 座屈荷重の評価、細長比と座屈荷重との関係、非弾性座屈のデータ分析
第3回 【水理学実験】管路の流れ、ピエゾ水頭・流量・レイノルズ数の測定、円管路内を流れる層流と乱流に作用する抵抗の算出 動水勾配線の作成、摩擦損失とレイノルズ数の関係等に関する解析と考察
第4回 【水理学実験】開水路の流れ、跳水のスケッチならびに水深・流速測定、等流での流速分布測定、物体周りの流れの観察と抗力の測定 比エネルギー、対数則、物体に働く抗力等に関するデータ解析と考察
第5回 【水理学実験】ペットボトルロケットコンテスト、試射会、プレゼンテーション、発射会 流体力学的考察に基づくロケットの設計と作成

教科書

【構造力学実験】三木千壽著『鋼構造(テキストシリーズ土木工学10)』,出版社:共立出版(2000/07),ISBN-13: 978-4320073913
【水理学実験】日野幹雄『明解水理学』, 出版社: 丸善 (1983/01), ISBN-13: 978-4621027783

参考書、講義資料等

【構造力学実験】池田清宏・室田一雄共著『構造系の座屈と分岐』,出版社:コロナ社(2001/11),ISBN-13: 978-4339052107
【水理学実験】禰津家久・富永晃宏著『水理学』、出版社: 朝倉書店 (2000/04)、ISBN-13: 978-4254261394

成績評価の基準及び方法

構造力学実験の評点と水理学実験の評点を平均して本科目の評点とする.
【構造力学実験】各実験についてレポート(100%)により評価する。
【水理学実験】2つ実験についての「前試問」、「実験」、「後試問」ならびにペットボトルロケットコンテストにおいての理解度と取組姿勢で評価する。水理学実験の配点は、前試問(7%)、実験(13%)、後試問(20%)、レポート(27%)、ペットボトルロケットコンテスト(33%)

関連する科目

  • 構造力学・水理学実験第一(CVE.N230)
  • 構造力学第一
  • 構造力学第二
  • 鋼構造学
  • 水理学第一(CVE.B201)
  • 水理学第(二CVE.B202)
  • CVE.A210 : 土木振動学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

水理学第二(CVE.B202)(左記の科目を履修していない場合、下記の水理学担当教員に相談すること)

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