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11415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2.3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・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】板材の片持ちはり実験：外表面のひずみと荷重の関係からはりの縦弾性係数を求める（吉田）講義＋実験＋レポート作成 材料力学・材料強度学で習得した真直はりの応力を復習しておくこと。
【2】板材の片持ちはり実験：たわみ曲線を求め、特定の位置におけるたわみと荷重の関係を基本式から導出する。はりのたわみを測定して、理論値と比較する（吉田)講義＋実験＋レポート作成 材料力学・材料強度学で習得した真直はりのたわみ曲線の導出法を復習しておくこと。
【3】ピトー管を用いてダイソン製扇風機の風速分布を測定する。加熱された円柱周りの自然対流の熱伝達率分布を、ヒーター通電加熱法で測定する。（武石）講義＋実験＋レポート作成 熱工学の教科書を復習しておく。
【4】扇風機中に加熱された円柱を設置して、円柱周りの強制対流熱伝達率を測定する。以上の実験を通して対流伝熱を理解する。（武石）講義＋実験＋レポート作成 熱工学の教科書を復習しておく。
【5】グループ１
マインドストームを利用したセンサーによる制御。マインドストームに搭載されているモータや各種センサ　（タッチセンサ、光センサ、超音波センサ、音センサ、ジャイロセンサ）の特性と 制御方法について実験を通して理解する。（加治）
グループ２
回転系の固有振動数の測定(1)実験の準備，計測器の校正（樋口）		講義＋実験＋レポート作成 グループ１：電気基礎・メカトロニクスの教科書を復習しておく。
グループ２：機械力学の教科書を復習しておく．
【6】グループ１
マインドストームを利用したセンサーによる制御。マインドストームに搭載されているモータや各種センサ　（タッチセンサ、光センサ、超音波センサ、音センサ、ジャイロセンサ）の特性と 制御方法について実験を通して理解する。（加治）
グループ２
回転系の固有振動数の測定(2)予備実験（樋口）		講義＋実験＋レポート作成グループ１：電気基礎・メカトロニクスの教科書を復習しておく。
グループ２：機械力学の教科書を復習しておく．
【7】グループ１
マインドストームを利用したセンサーによる制御。マインドストームに搭載されているモータや各種センサ　（タッチセンサ、光センサ、超音波センサ、音センサ、ジャイロセンサ）の特性と 制御方法について実験を通して理解する。（加治）
グループ２
回転系の固有振動数の測定(3)実験と測定値の処理（樋口）		講義＋実験＋レポート作成グループ１：電気基礎・メカトロニクスの教科書を復習しておく。
グループ２：機械力学の教科書を復習しておく。
【8】グループ１
回転系の固有振動数の測定(1)実験の準備，計測器の校正（樋口）
グループ２
マインドストームを利用したセンサーによる制御。マインドストームに搭載されているモータや各種センサ　（タッチセンサ、光センサ、超音波センサ、音センサ、ジャイロセンサ）の特性と 制御方法について実験を通して理解する。（加治）		講義＋実験＋レポート作成グループ１：機械力学の教科書を復習しておく。
グループ２：電気基礎・メカトロニクスの教科書を復習しておく。
【9】グループ１
回転系の固有振動数の測定(2)予備実験（樋口）
グループ２
マインドストームを利用したセンサーによる制御。マインドストームに搭載されているモータや各種センサ　（タッチセンサ、光センサ、超音波センサ、音センサ、ジャイロセンサ）の特性と 制御方法について実験を通して理解する。（加治）		講義＋実験＋レポート作成グループ1：機械力学の教科書を復習しておく．
グループ２：電気基礎・メカトロニクスの教科書を復習しておく。
【10】グループ１
回転系の固有振動数の測定(3)実験と測定値の処理（樋口）
グループ２
マインドストームを利用したセンサーによる制御。マインドストームに搭載されているモータや各種センサ　（タッチセンサ、光センサ、超音波センサ、音センサ、ジャイロセンサ）の特性と 制御方法について実験を通して理解する。（加治）		講義＋実験＋レポート作成グループ１：機械力学の教科書を復習しておく．
グループ２：電気基礎・メカトロニクスの教科書を復習しておく。
【11】グループ１
ステッピングモータ駆動の磁励方式を理解し、負荷特性実験を行うことによりステッピングモータの特性を理解する。また、各種同期モータについての理解を深める。（藤澤）
グループ２
(1) 水流を用いた試験により、管摩擦係数、配管要素の圧損を計測しRe数との関係を調べる。（新関）		講義＋実験＋レポート作成グループ１：ロボット工学基礎・機械力学の教科書を復習しておく。
グループグループ２：流体力学の教科書を復習しておく
【12】グループ１
DCモータの速度制御方式を理解し、負荷特性実験や周波数応答実験を行うことによりDCモータの特性を理解する。（藤澤）
グループ２
(2)空気を用いた低速風洞試験で円柱周りの圧力分布、および物体後流の速度分布を調べ、抗力係数を求める。（新関）		講義＋実験＋レポート作成グループ１：ロボット工学基礎・機械力学の教科書を復習しておく。
グループ２：流体力学の教科書を復習しておく
【13】グループ１
(1) 水流を用いた試験により、管摩擦係数、配管要素の圧損を計測しRe数との関係を調べる。（新関）
グループ２
ステッピングモータ駆動の磁励方式を理解し、負荷特性実験を行うことによりステッピングモータの特性を理解する。また、各種同期モータについての理解を深める。（藤澤）		講義＋実験＋レポート作成グループ１：流体力学の教科書を復習しておく
グループ２：ロボット工学基礎・機械力学の教科書を復習しておく。
【14】グループ１
(2)空気を用いた低速風洞試験で円柱周りの圧力分布、および物体後流の速度分布を調べ、抗力係数を求める。（新関）
グループ２
DCモータの速度制御方式を理解し、負荷特性実験や周波数応答実験を行うことによりDCモータの特性を理解する。（藤澤）		講義＋実験＋レポート作成グループ１：流体力学の教科書を復習しておく
グループ２：ロボット工学基礎・機械力学の教科書を復習しておく。
【15】実験結果発表会（樋口）パワーポイントを使って研究結果について発表する。発表準備。前もってパワーポイントの作成を行う。
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。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。
教科書
それぞれのテーマに即したプリント教材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。
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、吉田・武石・藤澤・新関・樋口・加治の６名で担当する。
【５】〜【１４】は２グループに分かれて実施する。
オフィスアワー
武石：水曜　５限　理工学部１０号棟４F3404室
加治：5時間目(16:25〜17:55)　10号館5F 3504室
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
新関：毎週水曜日5限目10号館6F3601