山口大学教務システム - 1061120210-機械力学I

開講年度	開講学部等
2025	工学部
開講学期	曜日時限	授業形態	AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
前期	金1～2	講義
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
1061120210	機械力学I[Dynamics of Machinery I]			日本語	2
担当教員（責任）[ローマ字表記]					メディア授業
森田実[MORITA Minoru]					ー
担当教員[ローマ字表記]
森田実　[MORITA Minoru]
特定科目区分		対象学生	生体・ロボット	対象年次	2～
ディプロマ・ポリシーに関わる項目			カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)

授業の目的と概要

１自由度系を中心に、機械振動工学に関する基礎知識と基本原理・法則について講義する。

授業の到達目標

機械工学の専門基礎である「機械力学I」において、基礎理論と基礎方程式を理解し、物理現象を数式化できる能力を身につけることを目的とする。さらに、機械工学の主要分野の一つである「運動と振動」において、機械工学に関する基礎知識、問題解決に応用できる能力を身につけることを目的とする。

機械工学科JABEE学習・教育目標
（D-2)機械工学専門基礎：機械工学の基礎である材料力学・機械力学・流体力学・熱力学の４力学と基礎制御理論を習得し、機械工学の基礎理論と基礎方程式を理解でき、物理現象を数式化できること。
（D-3）機械工学主要分野：機械工学の主要分野である「運動と振動」に関する基礎知識、問題解決に応用できる能力を身につけること。

授業計画

【全体】

機械システムを1自由度系でモデル化できることを理解し、１自由度系の自由振動および強制振動の解析法を学ぶ。

	項目	内容	授業時間外学習	備考

第1回	機械力学のための基礎1	機械力学・振動工学の対象，機械力学におけるモデル化（自由度，質量），位置，速度，加速度，と微積分の関係を数式で表現し，その処理方法の確認	物理学Iと工業数理の復習をしてくること．宿題を課す(学修時間の目安：４時間以上).

第2回

機械力学のための基礎2

機械力学におけるモデル化（力），質点の運動，ニュートンの法則から派生して得られる原理

物理学Iと工業数理の復習をしてくること．宿題を課す(学修時間の目安：４時間以上).

第3回

機械力学のための基礎3

機械力学におけるモデル化（トルク），剛体の運動，回転運動の角運動量，慣性モーメント

物理学Iと工業数理の復習をしてくること．宿題を課す(学修時間の目安：４時間以上).

第4回

機械力学・振動工学の序論

振動系としてのモデル化，質量・ばね・ダンパーに関する力の釣り合い．Free-Body-Diagramによる定式化，振動の用語，単振動

物理学Iと工業数理の復習をしてくること．宿題を課す(学修時間の目安：４時間以上).

第5回

減衰のない場合の１自由度系の自由振動I

実際の機械構造物を1自由度系へモデル化する考え方を学ぶ．固有振動数

宿題を課す(学修時間の目安：４時間以上)．

第6回

減衰のない場合の1自由度系の自由振動II

1自由度系でモデル化された機械構造物の不減衰振動について学習する．

宿題を課す(学修時間の目安：４時間以上)．

第7回

粘性減衰力がある場合の1自由度系の自由振動

1自由度系でモデル化された機械構造物の減衰振動について学習する．

宿題を課す(学修時間の目安：４時間以上)．

第8回

中間試験

1自由度振動系の不減衰振動に関わる事項が理解されているかどうかを確認するための中間試験を実施

できなかった問題を復習すること(学修時間の目安：４時間以上)．

第9回

減衰のない場合の1自由度系の強制振動

不減衰1自由度系でモデル化された機械構造物の強制振動について学習する．

宿題を課す(学修時間の目安：４時間以上)．

第10回

粘性減衰力がある場合の1自由度系の強制振動

減衰1自由度系でモデル化された機械構造物の強制振動について学習する．

宿題を課す(学修時間の目安：４時間以上)．

第11回

変位による強制振動

減衰1自由度系でモデル化された機械構造物の変位加振について学習する．

宿題を課す(学修時間の目安：４時間以上)．

第12回

振動の測定と制御

振動計測の原理と振動の受動的制御

宿題を課す(学修時間の目安：４時間以上)．

第13回

過渡応答

減衰1自由度系でモデル化された機械構造物の過渡応答について学習する．

宿題を課す(学修時間の目安：４時間以上)．

第14回

回転する剛体を有する系の振動解析

回転機械に見られる回転体の振動について学習する．

宿題を課す(学修時間の目安：４時間以上)．

第15回

まとめ

本講義で説明した１自由度振動系の特徴について，実際の機械を例に挙げ，説明する．

期末試験の準備をしておくこと(学修時間の目安：４時間以上)．

第16回

試験

期末試験の準備をしておくこと

※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】

A: --%　B: --%　C: --%　D: --%

成績評価法

筆記テスト１００％，出席状況は欠格条件とする。

教科書にかかわる情報

教科書	書名	工業基礎振動学				ISBN	4842501375
教科書	著者名	斉藤秀雄	出版社	養賢堂				出版年	2002

備考

工業基礎振動学,斉藤秀雄,養賢堂,2002年

参考書にかかわる情報

参考書	書名	演習で学ぶ機械力学				ISBN	4627663021
参考書	著者名	小寺忠、矢野澄雄	出版社	森北出版				出版年	2005

参考書	書名	振動工学　解析から設計まで				ISBN	4627664516
参考書	著者名	背戸　一登　丸山　晃市	出版社	森北出版				出版年

参考書	書名	機械力学演習				ISBN	9784627607217
参考書	著者名	坂田　勝	出版社	森北出版				出版年

備考

メッセージ

微分積分学、微分方程式、物理I，および生体・ロボット工業数理は完全に修得しているものとして講義を進める。

キーワード

周期、固有角振動数、粘性減衰係数、自由振動、強制振動、過渡応答／衝撃応答、質点系の力学、剛体の力学、ダランベールの原理

持続可能な開発目標（SDGs）

(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。

(インフラ、産業化、イノベーション)強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。

メディア授業