機械力学 [A1][対面] ｜シラバス情報

開講年度

2025年度

開講学期

前期

科目名

機械力学

授業種別

講義

科目名（英語）

Mechanical Dynamics

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A1100176 機械力学 [A1][対面]

担当教員

鈴木健司

単位数

2.0単位

曜日時限

金曜2限

キャンパス

新宿

教室

A-0652教室

学位授与の方針

1 基礎知識の修得 0 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 100 ％
3 汎用的問題解決力の修得 0 ％
4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％

具体的な到達目標

機械工学科の学習・教育到達目標（D）エネルギーおよびデザインをキーワードに体系づけられた教育手法の下で，「機械力学」を中心に専門領域の知識と方法論を習得するため，以下のことを具体的な到達目標とする．これは，学位授与の方針の(2-1)学部学科毎に示された専門分野の基礎知識を修得していることに対応する．1. ピストンークランク機構の慣性力とつりあわせ原理を理解し説明できる．2. 変速機を含む動力伝達機構の運動方程式と等価モデルを理解し説明できる．3. 回転機械のつりあわせについて理解し説明できる．4. 回転機械のふれ回り危険速度について理解し説明できる．5. １自由度系の振動現象についての基本事項を理解し説明できる．

受講にあたっての前提条件

本科目を履修する前に，「数学I，II」「工業数学A，B」などにより微分積分学や微分方程式の解法，「物理I，II」「物理学演習I，II」「工業力学及演習」などの科目により，速度と加速度，質点に働く力と運動法則，剛体の運動，仕事とエネルギー，運動量と力積の基本事項と「機構学」で機械の構造と運動について習得しておく必要がある．　本科目の修得後は，「機械振動学」でさらに振動について詳しく学習する．また，機械の運動を取り扱う他の専門科目の基礎となる．

授業の方法とねらい

機械力学は機械の稼動時に生じる振動などの問題を扱う学問である．機械の主要な機構と問題点について講義と演習を行い，機械の設計のための基礎的知識を身につけることを目的とする．以下に具体的な努力目標を示す．
1. 剛体の回転に関する基礎事項と運動方程式について理解し説明できる．
2. 変速機を含む動力伝達機構の運動方程式と等価モデルを理解し説明できる．
3. ピストンークランク機構の慣性力とつりあわせ原理を理解し説明できる．．
4. １自由度系の振動現象についての基本事項を理解し説明できる．
5. 回転機械のつりあわせとふれ回り危険速度ついて理解し説明できる．

AL・ICT活用

e-ラーニング等ICTを活用した自主学習支援

第1回

授業形態

対面

事前学習

工業力学の学習内容を復習しておく．

1時間

授業内容

1. ガイダンスと機械力学の基礎(教科書13講と14講)
はじめに「機械力学」の位置づけ，学習内容，他の科目との関連について示す．次に「機械力学」の学習に必要な「工業力学」の学習内容についての演習を行い，基礎的な事項の確認と整理を行う．演習問題1

事後学習・事前学習

授業内容を確認し，演習問題を確実に解けるようにしておく．
教科書の14講を予習する．

1時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

2. 剛体の回転運動(教科書14講)
剛体の回転運動方程式，慣性モーメント，角運動量について学習し，理解を深める．演習問題2

事後学習・事前学習

授業内容を確認し，演習問題を確実に解けるようにしておく．
教科書の62-63ページを予習する．工業力学の剛体の回転運動について確認する．

1時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

3. 変速機による動力伝達(教科書16講)　
変速機による動力伝達についての関係式とその１軸等価系について学習する．これは歯車の動力伝達の基礎となる．演習問題3

事後学習・事前学習

授業内容を確認し，演習問題を確実に解けるようにしておく．
教科書16.2節，18.3節を予習する．

1時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

4. 歯車による動力伝達(教科書16講，18講)　
２軸の歯車やベルトを介した動力伝達機構の運動方程式について学習し，等価な１軸系へのモデル化が可能であることを示す．演習問題4

事後学習・事前学習

授業内容を確認し，演習問題を確実に解けるようにしておく．
教科書の15.1節を予習する．

1時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

5. 往復機械の動力学(教科書15.1節)　
往復運動と回転運動の変換機構であるピストンークランク機構の運動と慣性力について学習する．演習問題5

事後学習・事前学習

授業内容を確認し，演習問題を確実に解けるようにしておく．
教科書の15講を予習する．

1時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

6. 直列形機関のつりあわせ(教科書15講)　
シリンダーの向きが同じ直列形２気筒と４気筒エンジンの慣性力のつりあわせ方法を２ストロークサイクルと４ストロークサイクルについて学習する．演習問題6

事後学習・事前学習

授業内容を確認し，演習問題を確実に解けるようにしておく．
教科書の16.1節を予習する．

1時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

7. 多列形機関のつりあわせ(教科書16.1節)　
水平対向エンジン等のシリンダー列が複数ある多列形機関の慣性力のつりあわせ方法を学習する．演習問題7

事後学習・事前学習

授業内容を確認し，演習問題を確実に解けるようにしておく．
教科書の19講を予習する．

1時間

第8回

授業形態

対面

授業内容

8. １自由度系の振動モデルと運動方程式(1)(教科書19講)
ばねと質量からなる１自由度系の運動方程式の立て方とその解法を学習し，振動現象について理解する．演習問題8

事後学習・事前学習

授業内容を確認し，演習問題を確実に解けるようにしておく．
教科書の19講を予習する．

1時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

9. １自由度系の振動モデルと運動方程式(2) (教科書19講)　
回転振動や実体振り子などを含む1自由度系の運動方程式の立て方とその解法を学習する．演習問題9

事後学習・事前学習

授業内容を確認し，演習問題を確実に解けるようにしておく．
教科書の20講を予習する．

1時間

第10回

授業形態

対面

授業内容

10. １自由度系の減衰振動 (教科書20講)
減衰要素を含む１自由度系の振動について，運動方程式の立て方とその解法を学習する．演習問題10

事後学習・事前学習

授業内容を確認し，演習問題を確実に解けるようにしておく．
教科書の17.1節，17.2節を予習する．

1時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

11. 回転機械のつりあわせ(教科書17.1節，17.2節)　
タービンなどの回転機械の静つりあいと動つりあいの意味と関係式について学習する．演習問題11

事後学習・事前学習

授業内容を確認し，演習問題を確実に解けるようにしておく．
教科書の第18講を予習する．

1時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

12. 回転機械のねじり危険速度(教科書第18講)　
１自由度系のねじり振動と，回転機械のねじり危険速度について学習する．演習問題12

事後学習・事前学習

授業内容を確認し，演習問題を確実に解けるようにしておく．
教科書の17.3節を予習する．

2時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

13. 回転機械のふれ回り危険速度(教科書17.3節)　
回転機械のふれ回りの運動方程式を求め，固有振動数と危険速度との関係を学習する．演習問題13

事後学習・事前学習

これまでの授業内容を確認し，演習問題を中心に復習を行う．

2時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

授業で扱った内容に関する総合的な演習を行う．

事後学習・事前学習

授業全般について振り返り，理解が不足している部分を復習する．

1時間

第15回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

授業内容の振り返り

事後学習

授業全般について振り返り，理解が不足している部分を復習する．

1時間

成績評価の方法

授業に毎回出席することが成績評価の前提となる．学期末試験の点数と毎回の授業で行う確認テストの点数を7:3 の割合で評価する．理解度をA+，A，B，C，D，Fの6段階で評価し，Grade D以上を合格とする．

受講生へのフィードバック方法

毎回の確認テストについては，次の授業の最初に解説を行う．
学期末試験の問題については，最終回の授業で解説を行う．

教科書

三浦宏文他著「機械力学　機構・運動・力学」（朝倉書店）

参考書

青木弘・木谷晋　共著，「工業力学」（森北出版）
曽我部雄次，呉志強，玉男木隆之，「基礎を学ぶ機械力学」（講談社）

オフィスアワー

月曜日13:00〜14:00 新宿校舎17階 A1712
水曜日14:00〜15:00 八王子校舎16号館（MBSC棟）16-121（マイクロシステム研究室）
その他の時間帯については、メール（ksuzuki[at]cc.kogakuin.ac.jp）で事前に連絡してください。

受講生へのメッセージ

１，２年生で学習した物理，力学系の科目の復習を履修前にしておくことを期待する．特に，剛体の運動が基礎となるので重要である．また，いわゆる「四力学」の内の１科目として他の専門科目の基礎となる科目であるのでしっかり学習すること．また，演習課題を行うことで自分の理解度を確認し，より理解を深めることが重要である．

実務家担当科目

実務家担当科目ではない

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

機械工学科

その他の資格・認定プログラムとの関連