機械力学特論

博士前期課程理工学研究科 - 理工学専攻

MSME7040

コース情報

担当教員: 竹原 昭一郎

単位数: 2

年度: 2024

学期: 春学期

曜限: 水2

形式: 対面授業

レベル: 500

アクティブラーニング: あり

他学部履修: 不可

評価方法

出席状況

10%

授業参加

30%

小テスト等

60%

その他

小テストは基礎の問題を通して学んだ内容を応用の問題に対して適応できるかについての問題となる.理由なく遅刻した場合は評価を一段階下げる.

0%

詳細情報

概要

機械を対象とした動力学の基礎を実例を通して学び,機械の運動解析に関する知識を修得する.特に,様々な力学原理を学び,数種類の解析対象に対し,応用することで,力学原理の理解を深めることを目的とする.本講義では,実践的な演習問題を解くことにより理解を深める.この過程を通して,カリキュラム・ポリシーである「機械工学に関する高度な専門教育・研究を行い,学部教育との一貫性にも配慮しながら,複合知を兼ね備えた専門能力」を身につけることを目的とする。毎時間,問題を通じて理解を深めるため,全員が一つの項目を理解してから進ませるため,積極的な参加が必須となる.回答に対する説明を発表することも必要になる.すべての授業に参加できた場合にのみ評価を行う.

目標

機械力学の研究を遂行していく上で必要な,専門的な知識を身につける。とくに,拘束力を含む系の運動方程式は必ず導出できるようにする。与えられた問題の80%以上を理解することを目標とする。このことは,ディプロマ・ポリシーである「機械工学領域でその発展や進歩に寄与する専門性と,機械工学が人間社会や地球環境に与える影響を総合的に把握する学際性をもち,社会に貢献できる人材」の育成である。

授業外の学習

毎時間行う講義の予習は配布資料にて行う。また,当日説明を受けた後に配布資料を必ず復習することとする。復習は,該当の問題の類題を自ら探し,理解する。類題は各問題に対して3問は探すことを目標とする。予習,および,復習に必要な時間の目安は,それぞれ,2時間程度と2時間程度である。

所要時間: 240分

スケジュール

  1. 講義の概要 機械力学の応用されている汎用ソフトウェアなどの応用例を説明する。
  2. 力学解析のための基本事項 機械力学の全体像を実際の問題を例を学ぶ
  3. 運動学(1) ピストンクランクを例に運動学の定式化について学ぶ
  4. 運動学(2) 4リンク機構を例に運動学の定式化について学ぶ
  5. 運動学(3) 拘束条件式の立て方についてついて学ぶ
  6. ダランベールの原理(1) ダランベールの原理の理論をニュートンの方程式と比較して学ぶ
  7. ダランベールの原理(2) ダランベールの原理での運動方程式の立て方と比較しながら,速度変換行列を用いた定式化を学ぶ。
  8. 仮想仕事の原理(1) ピストンクランクを例に仮想仕事の原理について学ぶ
  9. 仮想仕事の原理(2) 3リンク機構を例に運動学の定式化について学ぶ
  10. ラグランジュの方程式(1) ラグランジュの方程式の基本的な理論について学ぶ
  11. ラグランジュの方程式(2) 倒立振り子の問題を例にラグランジュの方程式について学ぶ
  12. ハミルトンの原理 ハミルトンの原理の基本的な理論について学ぶ
  13. その他の力学原理 ギブス・アペル方程式について学ぶ
  14. 演習 様々な力学原理を用いている実際の問題から,応用の方法を学ぶ

教科書

講義の初回で指示します.

    参考書

    書籍情報はありません。

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