機械力学２｜シラバス情報

授業コード

511027

オムニバス

科目名

機械力学２

科目名（英語）

Mechanical Dynamics 2

配当学年

カリキュラムにより異なります。

単位数

2単位

年度学期

2025年度春学期

曜日時限

木曜2限

対象学科

基_機械

コース

科目区分

専門科目

必選の別

選択科目

担当者

増本　憲泰

教室

3-224

実務家教員担当授業

授業の目的と進め方

機械の設計、部品加工、性能向上等に際して必要不可欠な機械振動に関する素養を身に付けるため、１自由度線形振動系および２自由度線形振動系の振動特性を理解しそれらの解析法を修得する。さらに、振動を抑制するために利用される動吸振器の仕組みを理解する。また、身近な振動現象として梁の曲げ振動や回転系の振動を例に取り上げ、応用力を養う。

達成目標１

1自由度線形振動系の自由振動および調和外力による強制振動の応答を計算することができる。【35%】

達成目標２

多自由度線形振動系の運動方程式を導出することができる。【35%】

達成目標３

振動解析の手法を梁の振動解析などに応用することができる。【30%】

達成目標４

達成目標５

達成目標６

達成目標７

アクティブラーニング

ディスカッション

ディベート

グループワーク

○

プレゼンテーション

実習

フィールドワーク

その他課題解決型学習

授業計画

授業時間外課題（予習および復習を含む）

第１回

振動現象の実例紹介、数学的・物理的基礎事項の整理

【予習】テキストP.1〜P.26を読んでから授業に臨むこと(1時間)。
【復習】次週までにテキストP.26の演習問題1.1、1.2および1.5を解いておくこと(1時間)。

第２回

減衰のない１自由度線形振動系の自由振動

【予習】テキストP.28〜P.37を読んでから授業に臨むこと(1時間)。
【復習】次週までにテキストP.55の演習問題2.1および2.2を解いておくこと(1時間)。

第３回

減衰のある1自由度線形振動系の自由振動

【予習】テキストP.56〜P.68を読んでから授業に臨むこと (1時間)。
【復習】次週までにテキストP.80の演習問題3.1およびP. 81の3.2を解いておくこと(1時間)。

第４回

減衰のない1自由度線形振動系の強制振動

【予習】テキストP.37〜P.51を読んでから授業に臨むこと (1時間)。
【復習】テキストP.41の例題2.3について、次週までに運動方程式の一般解を求めておくこと(1時間)。

第５回

減衰のある1自由度線形振動系の強制振動

【予習】テキストP.68〜P.80を読んでから授業に臨むこと (1時間)。
【復習】テキストP.70の式(3.49)について、次週までに実部および虚部を求めておくこと(1時間)。

第６回

演習1(1自由度線形振動系の振動解析)、解説

【予習】第1回〜第5回の授業内容を復習しておくこと(1時間)。
【復習】演習1で間違えた箇所があれば、次週までに解き直しておくこと(1時間)。

第７回

2自由度線形振動系の自由振動

【予習】テキストP.82〜P.95を読んでから授業に臨むこと (1時間)。
【復習】次週までにテキストP.113の演習問題4.3を解いておくこと(1時間)。

第８回

2自由度線形振動系の強制振動

【予習】テキストP.95〜P.100を読んでから授業に臨むこと(1時間)。
【復習】テキストP.99の例題4.3について、次週までに行列形式で表された運動方程式の一般解を求めておくこと (1時間)。

第９回

2自由度線形振動系の応用(動吸振器)

【予習】テキストP.105〜P.113を読んでから授業に臨むこと(1時間)。
【復習】次週までに、テキストP.106の式(4.85)から式(4. 86)が導かれる過程を、行列形式で表された運動方程式を用いて示すこと(1時間)。

第10回

多自由度線形振動系の運動方程式

【予習】テキストP.114〜P.119を読んでから授業に臨むこと(1時間)。
【復習】次週までに3自由度線形振動系に対する行列形式の運動方程式を求めておくこと(1時間)。

第11回

演習2(多自由度線形振動系の振動解析)、解説

【予習】第7回〜第10回の授業内容を復習しておくこと(1 時間)。
【復習】演習2で間違えた箇所があれば、次週までに解き直しておくこと(1時間)。

第12回

梁の曲げ振動

【予習】テキストP.51〜P.53を読んでから授業に臨むこと (1時間)。
【復習】次週までに、テキストP.51の図2.15において、質点をはりの中央に取り付けた場合の運動方程式を導いておくこと(1時間)。

第13回

回転系の振動

【予習】テキストP.53〜P.54を読んでから授業に臨むこと (1時間)。
【復習】テキストP.54の運動方程式(2.70)について、次週までに固有振動数を求めておくこと(1時間)。

第14回

演習3(梁の曲げ振動に対する振動解析)、解説

【予習】第12回および第13回の授業内容を復習しておくこと(1時間)。
【復習】演習3で間違えた箇所があれば、解き直しておくこと(1時間)。

課題等に対するフィードバック

演習1〜演習3の答案に対して、採点後に返却する。

評価方法と基準

期末試験を70点満点、演習を30点満点(各10点満点)とし、合計得点が60点以上の者を合格とする。なお、各演習の終了後には、理解が深まるように重要な考え方を詳しく説明する。

テキスト

安田仁彦『振動工学−基礎編−』コロナ社(2000)[ISBN: 978-4-339-04624-3]

参考図書

(1)入江敏博『詳解工業力学(第2版)』オーム社(2016)[ISBN: 978-4-274-21955-9]
(2)金原粲『工学系の力学』実教出版(2013)[ISBN: 978-4-407-33127-1]
(3)坂田勝・笠野英秋『材料力学』朝倉書店(2006)[ISBN: 978-4-254-23752-8]
(4)山川宏『機械系の振動学』共立出版(2014)[ISBN: 978-4-320-08197-0]

科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）

本科目は、機械工学科カリキュラムマップにおける【材料・材料力学・機械力学】分野において、機械の振動について学ぶための科目である。また、「機械力学1」、「材料力学1」および「材料力学2」で学んだ内容を使用するため、上記の科目を履修した後に学ぶ科目として位置づけられている。

履修登録前の準備

1年次に履修した数学関連科目および物理関連科目、「機械力学１」はもとより「材料力学１」および「材料力学2」の内容をよく復習しておくこと。特に、数学では微分・積分を、物理では運動量や運動エネルギーに関連する内容を十分に理解しておくこと。