応用機構学
理工学部 - 機能創造理工学科
SEA63800
コース情報
担当教員: 曄道 佳明
単位数: 2
年度: 2024
学期: 秋学期
曜限: 火2
形式: 対面授業
レベル: 300
アクティブラーニング: なし
他学部履修: 可
評価方法
出席状況
レポート
定期試験
定期試験期間中
小テスト等
詳細情報
概要
自動車,鉄道,ロボット,建設機械,精密機械,宇宙構造物などの機械システムが要求する性能を発揮するためには,設計・開発時に,運動学および動力学を駆使した動作,性能,強度についての十分な検討が必要である。本講義では,複雑な構成を有するこれらの機械システムの運動形態と運動性能を議論するための基礎的な知識を整理し,いくつかの例題を通してその応用事例を学ぶ。 カリキュラムポリシーに則り,機械工学の体系的理解において重要である機構の運動と力学的理解を教授し,新たな物理的価値観の獲得や機能の創造に貢献できる能力を養成することを目的にする。
目標
機構の運動学を基礎として,動力学解析の基礎を学び,運動学と動力学の違いや両者を結合させた解析手法についての基礎を修得する。 これにより,機構を含む機械の動力学に対して,モデリング,定式化の基礎を習得することができる。実用的な機械,機構の運動に対して,そのメカニズムの理解,また設計に関わる基礎的な検討ができるようになる。 機構の設計はまさに新しい機能の創造を目指すものである。ディプロマポリシーである「機械工学を体系的に学ぶことにより,新たな物理的価値観の獲得や機能の創造に貢献する能力を身に着ける」ことを目指す科目である。
授業外の学習
毎回演習問題を課す。この課題に対して130分以上の復習を行うことを要求する。 また次回授業に向けて60分以上の予習を要求する。
所要時間: 予習60分以上 復習130分以上(主に演習に対して)
スケジュール
- 機構と機構学 (機械とは何か,機構を理解する基礎事項,力学体系の理解)
- 対偶,連鎖,瞬間中心 (機構の運動に関する具体的な表現)
- 平面機構の変位 (機構の自由度の考え方)
- 総合演習
- 局所座標 (局所座標の利用によるメリット,また利用例による活用の基礎的習熟)
- 平面機構の速度,加速度 (座標系の理解,速度,加速度の表現)
- 総合演習
- リンク機構 (四節リンクを中心としたリンク機構の解析)
- カム装置,転がり接触 (転がり接触における接触条件)
- 転がり接触,歯車 (滑り接触の基礎,歯車の運動における接触とすべり)
- 歯車 (歯車の運動における接触とすべり,歯車列)
- 総合演習
- 機構の動力学Ⅰ (機構の運動学と拘束条件)
- 機構の動力学Ⅱ (拘束条件を伴う剛体運動の定式化)
教科書
下記機構学の参考書の参照と共に,質点・剛体の力学の基礎を復習することを求める
参考書
新版 機構学入門
著者: 松田孝 編著
出版社: 日新出版・2005年