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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 地球工学科 波動・振動学

波動・振動学

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科目ナンバリング
  • U-ENG23 33111 LJ73
開講年度・開講期 2020・前期
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 月1
教員
  • 清野 純史(工学研究科 教授)
  • 五十嵐 晃(防災研究所 教授)
授業の概要・目的 土木分野における振動および弾性波伝播の基礎理論と実際への適用について講述する。
到達目標 ・振動現象や動的外力に対する振動モデルの応答と、計測の原理に関する基礎的な概念を理解するとともに、計算法に習熟する。
・多自由度系および弾性体の振動問題の取り扱い方を理解する。
・弾性体や弾性層を伝播する弾性波の基本的な性質を理解する。
授業計画と内容 構造物の振動現象および運動方程式 (1回)
土木構造物においてみられる振動現象とその工学的重要性について述べる。また、慣性力を考慮した力のつりあい式が運動方程式であることを示す。構造力学及び微分方程式の基礎知識が必要。

自由振動 (1回)
1自由度系の固有振動数と減衰定数を定義し、自由振動波形を求める。

強制振動 (1回)
調和波外力による共振曲線、位相曲線を求め、周波数応答特性を明らかにする。

振動計の原理 (1回)
変位計、速度計、加速度計の原理について述べる。

不規則応答 (2回)
不規則な地震外力に対する応答の評価法と応答スペクトルの概念について述べる。

非線形振動 (1回)
弾塑性復元力特性を有する構造物の基本的動的応答特性について述べる。

2自由度系の振動 (1回)
2自由度系の運動方程式から自由振動の解を導き、固有振動モードの概念を把握する。

固有振動数と固有モード (1回)
多自由度振動系の固有振動数、固有振動モードと固有値解析との関係について説明する。線形代数の基礎知識が必要。

多自由度系の減衰自由振動 (1回)
減衰力が存在する場合の固有振動モードの適用について述べる。

多自由度系の強制・不規則振動 (1回)
モード解析法によって、調和波外力や不規則外力に対する応答を評価する手法について述べる。

連続体の振動 (1回)
連続体におけるせん断振動、曲げ振動と一次元波動の方程式と解法について述べる。

弾性波動 (2回)
弾性体や弾性層を伝播する弾性波の性質、および基礎的な場合の解法について説明する。

定期試験 (1回)
本科目で扱った項目に関する学習到達度を確認する。

フィードバック (1回)
講義および試験内容に関するフィードバックを行う。
成績評価の方法・観点 レポート等により評価される平常点と、期末試験の点数を総合的に勘案して行う。
履修要件 微分積分学、線形代数学、構造力学I及び演習、構造力学II及び演習
授業外学習(予習・復習)等 レポートを出題することがある.
教科書
  • 必要に応じて資料を配布する。