三重大学ウェブシラバス

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科目の基本情報

開講年度	2023 年度
開講区分	工学部機械工学科／総合工学科機械工学コース・専門教育

受講対象学生	学部(学士課程) : 2年次工学部機械工学科
選択・必修	必修学科必修
授業科目名	機械力学及び演習
	きかいりきがくおよびえんしゅう
	Dynamics of Machinery and Exercises
単位数	2.5 単位
ナンバリングコード	EN-SYST-2

開放科目	非開放科目
開講学期	後期
開講時間	月曜日 2, 3, 4時限
授業形態	対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業「ハイブリッド授業」・・・「対面授業」と「オンライン授業」を併用した授業「オンデマンド授業」・・・動画コンテンツの配信等によって実施する授業
開講場所
担当教員	池浦良淳（工学研究科機械工学専攻）
担当教員	IKEURA, Ryojun
SDGsの目標
連絡事項	* 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

学修の目的と方法

授業の概要	機械本来の性能を十分発揮する機械設計を行うためには、材料の静的な強度だけではなく、機械や機械部品の動力学的挙動に関する知識が重要になる。この授業では、機械の動力学的挙動の中で最も重要な問題である振動現象に着目して基礎的な事項を学ぶ。授業では数式が多く出てくるが、実際の現象との関係をできるだけ多く例示することにより理解し易いように配慮する。学習内容の理解を深めるために、演習の時間を設ける。受講生諸君は、出題された問題について集中的かつ系統的に考え、内容を十分理解したうえで解答する習慣を身につけると共に、講義と演習の時間を有効に使い、機械装置の振動問題の基本的な解析についての理解を深め、応用力を養ってほしい。 (Course description/outline) In order to design a machine that fully demonstrates the inherent performance of the machine, knowledge of not only the static strength of the material but also the dynamic behavior of the machine and machine parts is important. In this lesson, students learn the basics by focusing on the vibration phenomenon, which is the most important problem in the dynamic behavior of machines. Although many mathematical expressions appear in the lesson, we consider as much as possible the relationship with the actual phenomena by illustrating as much as possible. We will provide time for exercises to better understand the learning content. Students will concentrate and systematically think about the questions that have been set up, acquire the habit of answering them after fully understanding the contents, use the time of lectures and exercises effectively, and learn the vibration problems of mechanical equipment. We want you to deepen your understanding of basic analysis and cultivate applied skills.
学修の目的	機械構造物の振動特性を解析するため，１自由度及び２自由度振動系の運動方程式の導出，その解法及び解析手法について理解できるようになることを目的とする． (Learning objectives) The purpose of this study is to be able to understand the equations of motion of one- and two-degree-of-freedom vibration systems, and to understand their solutions and analysis methods in order to analyze the vibration characteristics of mechanical structures.
学修の到達目標	本講義で到達できるレベルは、例えばFE試験のDYNAMICS分野のForce, Mass & Acceleration、Vibrations、選択問題のDynamic Systemsの問題が解けるレベルである。 (Acheivements) The level that can be achieved in this lecture is, for example, the level that can solve Force, Mass & Acceleration, Vibrations, and Dynamic Systems questions in the DYNAMICS field of the FE examination.
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標　個性に輝く技術者となるために、自らの短所を補い、長所を伸ばそうとする意欲と姿勢を持っている。【関心・意欲】【態度】　社会性・国際性・倫理観：社会的・国際的に広い視野、先見性、倫理観を持つために、科学技術の果たす歴史的・社会的役割を理解している。【態度】　コミュニケーション能力：自らの考えを日本語や英語で科学的・論理的に説明し、コミュニケーションすることができる。【技能・表現】 ○工学基礎：工学の礎となる数学、自然科学、情報技術に関する基礎知識を持っており、これを使って議論できる。【知識・理解】 ○機械工学専門：材料と構造、運動と振動、エネルギーと流れ、情報と計測・制御、設計と生産、機械とシステムなどの機械工学の主要専門分野に関する基礎知識を持ち、これを応用することができる。【知識・理解】　デザイン能力・創造性：社会の要求をとらえたモノづくりのための創造力と設計技術の基礎を修得している。【思考・判断】　実践的能力：機械の専門分野とともに、産業の環境負荷や生態系への影響、環境と人間に調和する機械の知能化など、環境-人間-機械の関係を総体的にとらえて、科学技術を応用することができる。【思考・判断】　自主性：地球の将来を見据えて、自ら課題を設定し、計画・実行することができる。【関心・意欲】 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感　主体性考える力　幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力　表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力 ○問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観三重大学の教育目標に挙げられている4つの力に対するウェイト：　「感じる力」= 30%、「考える力」= 50%、「生きる力」= 20% ○ JABEE 関連項目
成績評価方法と基準	出席は必要条件であり，８割以上出席した者が成績評価の対象になる．評価は，演習解答及び宿題レポート（40点），期末試験（60点）の総計100点で行い，総計点数／10を四捨五入して最終成績とし，最終成績６以上を合格とする．ただし，期末試験が60点未満の場合は，不合格とする． (Grading policies and criteria) Attendance is a necessary condition, and those who have attended 80% or more will be subject to grade evaluation. The evaluation will be based on a total of 100 points for the exercise answer, homework report (40 points), and the final examination (60 points). However, if the final exam is less than 60 points, it will be rejected.
授業の方法	講義演習
授業の特徴	PBL 特色ある教育英語を用いた教育
授業改善の工夫	学生が主体的に授業に参加できる方法を年度毎に改善を加えながら実施している。 (Ideas for improving classes) We are implementing a method for students to independently participate in classes while making improvements every year.
教科書	振動学（日本機械学会） (Textbooks) Vibration (Japan Society of Mechanical Engineers)
参考書	DRILL for Mechanical Engineering Volume 1（三重大学工学部機械工学科編、三重大学出版会），振動工学(基礎編)（コロナ社），工業基礎振動学（養賢堂），わかりやすい機械力学（森北出版），「工業数学Ⅲ」の教科書及び参考書 (Reference materials) DRILL for Mechanical Engineering Volume 1 (Mie University Faculty of Engineering, Department of Mechanical Engineering, Mie University Press), Vibration Engineering (Basic) (Corona), Industrial Basic Vibration (Yokendo), Easy-to-understand Mechanical Mechanics (Morikita Publishing), textbook and reference book of "Industrial Mathematics III"
オフィスアワー	前期後期とも水曜日５，６限（第２水曜日を除く）に，池浦教員室（工学部機械棟2315号室）で対応するが，なるべく電子メールにより連絡すること． (Office hour) We will respond to the 5th and 6th quarters (excluding the 2nd Wednesday) in the Room 2315, Machinery Building, Faculty of Engineering. Contact by email if possible.
受講要件	2年次前期までの｢入門物理学演習｣、｢数学科目｣、｢力学Ⅰ｣及び｢力学2および演習｣を履修済みであること(単位は未取得でもよい)。 (Prerequisites) Students must have completed "Introductory Physics Exercise", "Mathematics", "Mechanics I" and "Mechanics II and Exercise" up to the first half of the second year (credits may not be acquired).
予め履修が望ましい科目	この授業の基礎知識は、｢力学Ⅰ｣のニュートンの第２法則、高校で習った三角関数、「工業数学Ⅲ」で学ぶ常微分方程式、「工業数学Ⅱ及び演習」の複素数などである。特に、「工業数学Ⅲ」の教科書の常微分方程式の例題の多くは振動に関するもので、本授業は常微分方程式の解法の復習にもなっている。 (Courses encouraged to take in advance) The basic knowledge of this class is Newton's second law of "Mechanics I", trigonometric functions learned in high school, ordinary differential equations learned in "Industrial Mathematics III", and complex numbers in "Industrial Mathematics II and exercises". In particular, many examples of ordinary differential equations in the textbook of "Industrial Mathematics III" relate to vibration, and this lesson is a review of how to solve ordinary differential equations.
発展科目	この授業の発展・応用としては「振動工学」、「制御工学及び演習」などがあり、｢振動工学｣はこの授業の応用編である。 (Advanced courses) The development and application of this class include "vibration engineering" and "control engineering and exercises". "Vibration engineering" is an applied version of this class.
その他

授業計画

MoodleのコースURL

キーワード	自由振動，強制振動，固有角振動数，モード，動吸振器
Key Word(s)	Free vibration, Forced vibration, Natural angular frequency, Mode, Dynamic vibration absorber
学修内容	第１回　振動学とは？第２回　減衰のない１自由度系の振動第３回　エネルギー法による固有振動数の計算法第４回　減衰のある１自由度系の振動第５回　ばね，減衰器がある複数ある場合のばね定数，減衰係数第６回　強制振動の導入第７回　１自由度系の強制振動の運動方程式第８回　定常応答と共振特性第９回　強制振動における仕事第10回　振動の伝達第11回　過渡応答第12回　２自由度振動系の運動方程式第13回　固有振動数と固有振動モード第14回　自由振動の解第15回　強制振動，動吸振器，モード解析第16回　定期試験 (Course contents) 1 What is Vibration? 2 Vibration of one degree of freedom system without damping 3 Calculation method of natural frequency by energy method 4 Vibration of one-degree-of-freedom system with damping 5 Spring constant and damping coefficient when there are multiple springs and dampers 6 Introduction of forced vibration 7 Equation of motion of forced vibration of 1DOF system 8 Steady-state response and resonance characteristics 9 Work at forced vibration 10 Transmission of vibration 11 Transient response 12 Equation of motion of two-degree-of-freedom vibration system 13 Natural frequency and natural mode 14 Free vibration solution 15 Forced vibration, dynamic vibration absorber, mode analysis 16 Regular Exam
事前・事後学修の内容	予習：各回に相当する教科書の内容を読み，理解できないところをつかんでおく．復習：各回に出された演習問題を再度，自分で解いてみる． (Contents for pre and post studies) Preparatory lesson: Read the contents of the textbook corresponding to each lesson, and grasp what you do not understand. Review: Try to solve the exercises given each time again.
事前・事後学修の内容	事前学修の時間:120分/回　　　事後学修の時間:180分/回