徳島文理大学

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徳島文理大学短期大学部

【科目名】    機械工学実験B(Experiments in Mechanical Engineering B)

科目番号11177担当教員名樋口　峰夫単位1単位
科目群専門必修・選択必修開講期前期 対象年次3年
授業概要
本授業は、機械工学のコア科目である材料力学、熱工学、流体工学、機械力学および制御工学を習得するのに必要な実験で構成される。これらの科目の習得には、講義を通して内容と概念の把握、演習を通して実践的な力の養成及びこの実験を通してものつくりに必要な応用力を具備することを狙っている。
到達目標
�｜亮院�(1)機械・構造物の設計の基礎となる材料力学・熱工学・流体力学・機械力学で学んだ理論と関連づけて理解を深める。(2)ロボットに代表されるものつくりに必要な制御工学を習得することにより、自ら工作する能力を身につける。
��関心・意欲　生じる現象について、集中して観察し、予想されるデータを得ることによって機械工学の楽しさを育む。
�５伺宗．如璽燭僚萢�方法および問題解決に向けた手法を体得する。
�せ弭諭θ獣如ー�業で習得した知識を繰り返すことで理解を深めるとともに、問題解決能力を涵養する。　
授業計画授業形態授業時間外学習
【1】(1a)整流子モータの原理を理解し，加印電圧の変化に対する無負荷時と拘束時の回転数や電流を測定することによって，モータの特性を導き出す。また，速度制御の一つであるPWM（パルス幅変調）制御方式による回転数制御を理解する。（藤澤）
(1b)実験ノートの書き方（水野）		講義＋実験＋レポート作成 ロボット工学基礎・機械力学の教科書を復習しておく。実験終了後速やかにそこまでのレポートを作成すること（時間外学習の目安：30分）
【2】(2)回転磁界モータの原理を理解し，誘導モータや各種同期モータの負荷特性実験を行い，基本的な特性の違いと原理を理解する．藤澤）講義＋実験＋レポート作成 ロボット工学基礎・機械力学の教科書を復習しておく。実験終了後速やかにそこまでのレポートを作成すること（時間外学習の目安：30分）
【3】(1)歯車のバックラッシの測定．歯車のバックラッシを光のテコで拡大して測定する．（三好）講義＋実験＋レポート作成 設計工学Iの教科書で歯車の項を復習しておくこと．実験終了後速やかにそこまでのレポートを作成すること（時間外学習の目安：90分）
【4】(2)志度湾水理模型を用いて，湾内の流速，流向を測定し，内湾の流況を解析する．（三好）講義＋実験＋レポート作成 実験終了後速やかにそこまでのレポートを作成すること（時間外学習の目安：90分）
【5】A班：熱伝導と放熱、非定常法による熱伝達計測（越後）
B班：物体周りの流れ（藤澤）		講義＋実験＋レポート作成 流体力学・熱工学�兇龍飢塀颪鯢�習しておく。実験終了後速やかにレポートを作成すること．（実験終了後速やかにそこまでのレポートを作成すること（時間外学習の目安：90分）
【6】A班：物体周りの流れ（藤澤）
B班：熱伝導と放熱、非定常法による熱伝達計測（越後）		講義＋実験＋レポート作成 流体力学・熱工学�兇龍飢塀颪鯢�習しておく。実験終了後速やかにレポートを作成すること．（実験終了後速やかにそこまでのレポートを作成すること（時間外学習の目安：90分）
【7】研究室ツアー．各研究室を見学し，どんな研究をしているか教員の説明を受ける．（藤澤，樋口，天野，越後，水野，三好）講義＋レポート作成．積極的に質問すること．各研究室でどんなことを研究していたかを考え，後期からの（プレ）卒研の研究室を考えること（時間外学習の目安：30分）
【8】(1)軸のねじり振動の実験：一端を固定し他端に重りを付けた細い軸をねじり振動させて振動数を測定し理論値と比較する．（樋口）講義＋実験＋レポート作成機械力学で学んだ慣性モーメント，材料力学で学んだ軸のねじれ角を復習しておくこと．実験終了後速やかにレポートを作成すること．（時間外学習の目安：90分）
【9】(2)回転軸系の危険速度の実験：(a)実験装置の調整と校正，(b)両端支持した細い軸の中央に重い重りを付けて高速で回転させ，振幅を測定する．（樋口）講義＋実験＋レポート作成機械力学で学んだ単振動と材料力学で学んだ両端支持梁のたわみについて復習しておくこと．実験終了後速やかにレポートを作成すること．（時間外学習の目安：90分）
【10】工場見学（藤澤，樋口，天野，越後，水野，三好）工場見学見学内容についてレポート作成（時間外学習の目安：30分）
【11】A班：液体の観察と測定；標準液を用いた検量線の作成と未知溶液の濃度を求める。濃度や温度による体積、密度などの変化を観察する（水野）
B班：マニュピレータの逆運動学の基礎とプログラミング手法を学ぶ．（天野）		講義＋実験＋レポート作成状態変化、体積の変化について予習する。実験方法、内容をまとめ表、グラフを作成を明記してしめし、結果や考察をまとめる
【12】A班：液体の観察と測定；標準液を用いたモル濃度と実効モル濃度の差がもたらす　活量の違いについて検討する。（水野）
B班：逆運動学を基に，各関節の軌道計画を求め，実験で検証する．（天野）		講義＋実験＋レポート作成パスカルの定理について予習する。
実験方法、内容をまとめ表、グラフを作成を明記してしめし、結果や考察をまとめる
【13】A班：マニュピレータの逆運動学の基礎とプログラミング手法を学ぶ．（天野）
B班：液体の観察と測定；標準液を用いた検量線の作成と未知溶液の濃度を求める。濃度や温度による体積、密度などの変化を観察する（水野）		講義＋実験＋レポート作成熱工学�機η�工学�兇龍飢塀颪鯢�習しておく。実験終了後速やかにレポートを作成すること．（時間外学習の目安：90分）
【14】A班：逆運動学を基に，各関節の軌道計画を求め，実験で検証する．（天野）
B班：液体の観察と測定；標準液を用いたモル濃度と実効モル濃度の差がもたらす　活量の違いについて検討する。（水野）		講義＋実験＋レポート作成流体力学・熱工学�兇龍飢塀颪鯢�習しておく。実験終了後速やかにレポートを作成すること．（時間外学習の目安：90分）
【15】実験結果発表会（藤澤，樋口，天野，越後，水野，三好）パワーポイントを使ってこれまでの実験結果についてプレゼンテーションする．積極的に質問すること．発表準備。前もってパワーポイントの作成を行う。時間外学習の目安：90分．
評価方法
実験・演習時の態度，出席数，レポートの評価などを総合評価する。レポート提出が遅れれば減点する．実験すべてに関してレポートが認定されなければならない。成績はそれぞれの実験の成績の平均点をもって与える。
提出したレポートは添削，コメントなどを付けて返却するので改めて見返すこと．
教科書
それぞれのテーマに即したプリント教材と「授業時間外学習」記載の教科書を参考にしてレポートの作成を行う。
参考図書
詳細はそれぞれの講義に使用した教科書を参考にする。
備考
原則として、欠席は認めない。実験終了後は担当教員の指示に従い速やかにレポートを作成して提出すること．（授業時間外学習の欄に時間の目安を記載しているが，この時間を費やすことが重要ではなく，期日までにきちんとしたレポートを作成することが肝心である）
授業計画の１項目につき、２コマ連続して授業を行う。
この科目は、藤澤，樋口，天野，越後，水野，三好の6名で担当する。【7】は研究室の各教員が担当する．【8】は学外の工場見学を行う．【15】は発表会を行う。
【科目ナンバー】ECEX321P
オフィスアワー
樋口：木曜4講時10号館3401室
藤澤：金曜日16:30〜17:30、10号館3603
越後：木曜日16：30〜17：30、10号館3601
三好：月〜金曜日16:30〜17:30、10号館7階3703
水野；月〜水５講時　10号館　4階3406
【実務経験】
藤澤正一郎：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
樋口：1985〜2013 三菱電機 先端技術総合研究所他にて産業用ロボット，メカトロニクス機器の開発に従事
越後満秋：1995〜2021年度　大阪ガス株式会社にて家庭用燃料電池コージェネレーションシステム等の開発に従事、1999〜2021年度　長崎大学工学部非常勤講師
水野貴之：1998〜2000　山之内製薬（現アステラス製薬）同年東京医科歯科大学非常勤講師　創薬とインフォマティックス。微生物の網羅的解析と有効利用についての研究。2001〜2004　産業技術総合研究所　バイオ生産や発酵に関する微生物の役割（解糖系など）についての研究