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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 振動工学(機)

振動工学(機)

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科目ナンバリング
  • U-ENG25 35024 LJ71
  • U-ENG25 35024 LJ77
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 水1
教員
  • 中西 弘明(工学研究科 講師)
  • 小森 雅晴(工学研究科 教授)
  • 松原 厚(工学研究科 教授)
授業の概要・目的  自然界は振動でとりかこまれているが,この講義ではまず振動とはなにかについて論じ,つぎに機械や構造物の振動について論じる.質点系,分布系の振動,波動方程式などについて基礎理論を講述し,制振方法などの応用について説明する.さらに,摩擦音などの発生源である自励振動などの非線形系について論じる.
 本講義は動的な現象の解析について論じるもので,項目ごとに並べるとつぎのようになる.1)1自由度系:自由振動,強制振動,固有振動数,減衰,振動絶縁.2)多自由度系:動吸振器,モード解析,ラグランジュの運動方程式.3)分布系:波動方程式,弦振動,棒の縦振動,棒のねじり振動,はりの曲げ振動.4)非線形系:自励振動,位相面解析,係数励振振動.
到達目標 振動現象を理解し,解析し,対策の方針が出せるようになる.
授業計画と内容 1自由度系の振動,3回,質点,ばね,減衰からなる1自由度振動系について,運動方程式,固有振動数,共振,減衰率を説明する.さらに,強制力および強制変位を受けるときの応答,除振,制振について論じる.振り子,軸の振れまわり,浮体,地震計など1自由度系にモデル化できる例について説明する.
多自由度系の振動,3回,まず,質点,ばね,減衰からなる2自由度系について論じる.そして,その応用として動吸振器について説明する.つぎに,一般多自由度系の解法としてラグランジュの運動方程式について講述する.そこで,振動モードについて説明する.
モード解析,1回,振動モードすなわち質点系の固有ベクトルおよび分布系の固有関数による解析について論じる.ここで,モードによる展開,モードの直交性,モード座標,モード質量,モード剛性などについて説明する.
分布系の振動,4回,弦の振動,棒の縦振動,棒のねじり振動,はりの横振動について論じ,固有振動数や振動モード,境界条件などについて説明する.波動方程式について論じ,波の伝搬速度などについて説明する.
非線形振動,3回,非線形振動方程式の特性を論じ,近似解法についても説明する.さらに,摩擦振動や風による吊橋の揺れなど実例に基づいて,自励振動や係数励振振動についても説明する.
フィードバック,1回,学習到達度の確認を行う.
成績評価の方法・観点 講義中に数回小テストを実施し,平常点評価とし,期末試験を実施する.
このほか,必要に応じてレポート課題を出すことがある.
総合評価は,原則として,期末試験・レポート課題約8割,平常点約2割として実施する.
履修要件 常微分方程式論
授業外学習(予習・復習)等 履修要件を満たしていれば,受講に当たって,予習は必要ではないが,各講義後に十分復習を行い,内容を理解しておくことが必要である.この補助のために演習問題を講義中に配付する.
教科書
  • 振動工学の基礎-新装版-, 岩壺卓三, 松久寛, (森北出版株式会社), ISBN:9784627666825
実務経験のある教員による授業
  • 分類:

    実務経験のある教員による実務経験を活かした授業科目

  • 当該授業科目に関連した実務経験の内容:

    企業における設計開発(5年),機械の振動解析

  • 実務経験を活かした実践的な授業の内容:

    実際の振動問題の解決への理論の応用方法を紹介し,理論の重要点を講述する.