徳島文理大学

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徳島文理大学短期大学部

【科目名】    機械振動工学特論（Advanced Applied Dynamics of Machine）

科目番号10312担当教員名藤澤　正一郎単位2単位
科目群専門必修・選択選択開講期前期 対象年次1.2年
授業概要
本講義では，自由振動，強制振動，自励振動の違いについて説明し，振動分析の方法として，調和分析，フーリエ級数について学習する。振動の解析として，1自由度の振動系について運動方程式の導出から始め，自由および強制振動の理論を学習する。また，固有振動数および減衰比の概念についても理解し，それらを計測した振動データから導出する方法についても説明する。1自由度系の理論の応用として振動伝達および力の伝達について理解して振動の絶縁の概念を学ぶ。振動の計測として，サイズモ系の原理について学習し変位計および加速度計の原理について学ぶ。スカイフックダンパ制御による振動制御についても説明する。　2自由度系においても自由振動および強制振動の理論を学習し，固有振動数および振動モードについて理解する。さらに，振動制御のための動吸振器について減衰なしの系により原理を説明し，実際の粘性動吸振器の理論へと発展させる。多自由度系へと理論を発展させてゆくため，運動方程式導出のために，影響係数およびラグランジュの方程式を利用する方法について理解する。また，振動モードの直交性についても説明し，連続体の振動およびコンピュータ解析についてもふれて，応用範囲を広げる方策についても学ぶ。
到達目標
本授業では，機械振動の基礎的事項を説明できること，機械振動に係わる運動方程式を導出できること，自由振動および強制振動の運動方程式の解析ができること，学習した振動理論を機械の振動現象の把握および機械設計に応用できる能力を持つこと目標にする。
授業計画授業形態授業時間外学習
【1】機械振動の基礎（1）自由振動，強制振動，自励振動，規則振動，不規則振動，単位系主として講義形式で授業を行う．（復習）教科書のp.1〜4頁の内容確認．
【2】機械振動の基礎（2）調和振動，振動のベクトル表示，調和分析，フーリエ級数主として講義形式で授業を行う．（予習）教科書のp.5〜15頁の内容確認．
（復習）教科書とノートを読み返す．
【3】１自由度系の振動(1)自由振動，不減衰系，運動方程式，固有角振動数主として講義形式で授業を行う．（予習）教科書のp.27〜36頁の内容確認．
（復習）教科書とノートを読み返す．
【4】１自由度系の振動(2)減衰系，対数減衰率，減衰固有角振動数主として講義形式で授業を行う．（予習）教科書のp.37〜52頁の内容確認．
（復習）教科書とノートを読み返す．
【5】１自由度系の振動(3)強制振動，力励振，変位励振，振動の絶縁主として講義形式で授業を行う．（予習）教科書のp.53〜62頁の内容確認．
（復習）教科書とノートを読み返す．
【6】２自由度系の振動(1)自由振動，振動数方程式，固有角振動数，振動モード，初期値問題主として講義形式で授業を行う．（予習）教科書のp.77〜86頁の内容確認．
（復習）教科書とノートを読み返す．
【7】２自由度系の振動(2)強制振動，強制振動解，振幅比，減衰の無い動吸振器の原理，粘性動吸振器の設計主として講義形式で授業を行う．（予習）教科書のp.87〜98頁の内容確認．
（復習）教科書とノートを読み返す．
【8】これまでの授業の到達度の確認前週までのまとめを行う．（復習）教科書とノートを読み返す．
【9】振動の計測　サイズモ系の原理，変位計と加速度計主として講義形式で授業を行う．（予習）教科書のp.155〜159頁の内容確認．
（復習）教科書とノートを読み返す．
【10】振動の制御　スカイフックダンパ制御主として講義形式で授業を行う．（予習）教科書のp.172〜177頁の内容確認．
（復習）教科書とノートを読み返す．
【11】多自由度系の振動(1)運動方程式のベクトル・行列表記，影響係数主として講義形式で授業を行う．（予習）教科書のp.99〜103頁の内容確認．
（復習）教科書とノートを読み返す．
【12】多自由度系の振動(2)ラグランジュの方程式主として講義形式で授業を行う．（予習）教科書のp.104〜107頁の内容確認．
（復習）教科書とノートを読み返す．
【13】多自由度系の振動(3)固有値問題，固有ベクトルの直交性主として講義形式で授業を行う．（予習）教科書のp.108〜122頁の内容確認．
（復習）教科書とノートを読み返す．
【14】連続体の振動　弦の振動，棒の振動，はりの振動，変数分離形主として講義形式で授業を行う．（予習）教科書のp.123〜147頁の内容確認．
（復習）教科書とノートを読み返す．
【15】振動のコンピュータ解析　ヤコビ法，オイラー法，ルンゲクッタ法主として講義形式で授業を行う．（予習）教科書のp.179〜191頁の内容確認．
（復習）教科書とノートを読み返す．
【16】期末試験　　
評価方法
中間試験，定期試験の点数およびレポートおよび演習回答状況等による平常点によって評価する。試験の点数と平常点の比率は８：２とし60%以上を合格とする。
教科書
教科書1 ISBN 978-4-320-08211-3
書名 基礎振動工学 ［第２版］
著者名 芳村敏夫, 横山隆, 日野順市 著, 出版社 共立出版
参考図書
参考書1 ISBN 9784407308570
書名 機械力学
著者名 金原粲 監修,末益博志, 金原勲, 青木義男, 荻原慎二, 久保光徳 執筆, 出版社 実教出版
備考
平成１１年〜平成１６年　高松工業高等専門学校制御情報工学科教員
平成１６年〜平成３０年　徳島大学工学部機械工学科教員