タイトル
時間割コード: 6U3208Z 日本語シラバス
振動の力学[Civil Engineering Vibration]
 
担当教員
勝地 弘[KATSUCHI HIROSHI]
開講学部等 理工学部 対象年次 3〜 単位数 2 使用言語 日本語
開講時期 春学期 開講曜限   クラス  
特記事項  
ナンバリングコード
授業の目的  
さまざまな構造物,施設を安全性,経済性,景観に配慮して設計,建設し,維持,保全していくためには,その力学的性質を十分に理解する必要がある.1,2年生で学習する「構造の力学Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ」は静力学を扱うが,ここでは動力学,すなわち地震,風,波浪,交通車両などによる各種の振動問題,特に構造物の振動解析について学習する.
 
授業計画
(項目説明)授業全体のスケジュールを示しています。学修計画を立てる際の参考にしてください。
 
第1回 序論:振動とは,地震による被害,慣性力,動的つり合い,構造物の離散化と自由度,1自由度系と多自由度系
第2回 自由振動(1):運動方程式,減衰のない自由振動
第3回 自由振動(2):固有振動数,減衰力,粘性減衰自由振動,対数減衰率
第4回 強制振動(1):正弦波外力による強制振動
第5回 強制振動(2):振動応答曲線,共振
第6回 強制振動(3):正弦波支点変位による強制振動
第7回 多自由度振動(1):2自由度振動の解析
第8回 小テスト
第9回 多自由度振動(2):多自由度振動の解析
第10回 多自由度振動(3):固有振動モード,モーダルアナリシス,モードの直交性
第11回 分布系振動の解析
第12回 地震応答(1):地震力,地震応答スペクトル
第13回 地震応答(2):振動伝達,地震計の原理,時刻歴応答解析
第14回 マトリクス構造解析
第15回 小テスト

学習時間
講義 15回×1.5時間/回=22.5時間
 
到達目標
(項目説明)授業を履修する人が最低限身につける内容を示す目標です。履修目標を達成するには、さらなる学修を必要としている段階です。
 
【到達目標】
合格レベルとして,以下の項目をすべて修得することが求められる.
1. 構造物の振動の力学の基本を学ぶ。慣性力,減衰力,動的なつり合い,系の離散化と自由度などの基本的事項を説明できる.
2.1自由度系の自由振動と強制振動を理解し,固有振動,粘性減衰,共振などの動的応答の特性について説明できる.
3.多自由度系の振動モード解析法を理解する.
4.地震力の定義を理解し,線形加速度法による時刻歴応答解析,加速度応答スペクトルの算出法などを説明できる.

【履修目標】
到達目標に加えて以下の項目が履修目標として挙げられ,修得すれば上位の成績となる.
5.単純ばりの微分方程式による定式化を理解し,固有振動解析を行って固有振動数と固有振動モード形を求められる.
6.多自由度系の振動モード解析におけるマトリクス解析法を理解する。質量マトリクス,剛性マトリクスを定めて,固有振動解析が出来る.
7.線形加速度法による時刻歴応答解析法によって問題が解ける.
講義で解説した内容の複合した課題が解けるレベルまで修得すれば,さらに上位の成績「秀」となる.

【学習・教育到達目標との対応】
学習・教育到達目標2,4に対応,特に4に関連した科目である.
YNU実践的「知」との対応については,履修案内の対応表を確認すること.
 
成績評価の方法
(項目説明)成績評価の方法と評価の配分を示しています。
 
原則として全ての講義に出席した者につき,2回の小テストの結果により成績を評価する.
 
成績評価の基準 -ルーブリック-
(項目説明)授業別ルーブリックでは評価の項目と、成績評価の基準との関係性を確認できます。(表示されない場合もあります。)
 
【成績評価の基準表】
秀(S)優(A)良(B)可(C)不可(F)
履修目標を越えたレベルを達成している履修目標を達成している履修目標と到達目標の間にあるレベルを達成している到達目標を達成している到達目標を達成できていない
履修目標:授業で扱う内容(授業のねらい)を示す目標
到達目標:授業において最低限学生が身につける内容を示す目標
 
授業の方法
(項目説明)教員が授業をどのように進めるのか、課題提出などの情報もあわせて示しています。
 
教科書と黒板を用いて授業を進める.
必要に応じて,模型を用いて現象を説明する.
次回の授業で扱う教科書の範囲を指定するので,次回の授業までにその範囲を読み込み,内容の把握,疑問点の整理などを行うことが要求される.
 
教科書  
教科書1 ISBN 9784339050615
書名 応用振動学
著者名 山田均,米田昌弘 出版社 コロナ社 出版年 2003
 
教科書補足  
 
参考書  
参考書1 ISBN 9784320073883
書名 構造振動・制御
著者名 山口宏樹 出版社 共立出版 出版年 1996
参考書2 ISBN 9784627461093
書名 土木振動学
著者名 小坪清真 出版社 森北出版 出版年 2006
 
履修条件および関連科目
(項目説明)この授業を履修するにあたってあらかじめ履修が必要な授業,並行して履修することによって学修効果を高める授業などを示しています。
 
「構造の力学 Ⅱ、Ⅲ」を履修済みとして授業を進める.
 
キーワード  
自由振動(Free vibration),強制振動(Force vibration),モード解析(Modal analysis)
 
備考1  
オフィスアワー:Emailで随時連絡可能.
 
教員からの一言  
何事も興味を持ってがんばりましょう.
 
ホームページ  
http://www.cvg.ynu.ac.jp/G1/katsuchi/
 
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