振動学及び演習
| 科目分野 | 理工学部 |
|---|---|
| 選必区分 | 選必修 |
| 担当教員 ［ローマ字表記］ |
野田 稔 [NODA MINORU] |
| 授業形態 | 演習 |
授業の目的
1本のバネに吊るされた錘の運動を詳細に分析することによって振動現象の本質を理解し，2自由度系に於けるモード解析法を学ぶことによって，高層ビルや長大つり橋のような複雑な構造物の振動問題の解析へと発展させることができることを学ぶ．.
授業概要
構造物の振動を単純な1自由度の物理モデルで表現して，動的な力の平衡条件から運動方程式を導き，自由振動，強制振動の本質的な事項，すなわち固有振動数，減衰，動的応答倍率，位相差，過渡応答などについて考察して理解を深めると共に，所要パラメーターの計算能力を養う．次いで2自由度系の自由振動解析に於けるモードの存在とその特性について述べて振動解析法の概念を導入する．この手法を適用して任意の多自由度系の強制振動解析を行いうることを理解し，2自由度系の強制振動解析の課題を課して計算させる．毎回，授業の最初に前回の授業項目の理解度を確認するための20分間の小テストを実施する．
到達目標
- 簡単な構造物の1自由度系モデルを作り，自由振動解析ができ，強制振動を受ける場合の定常応答，過渡応答の解を求め，その工学的応用についての知識を持つ(1-11回)．また，2自由度系を対象にして，振動形解析法による解析を行うことができる(12-15回)．
授業計画
- 振動現象の種類と記述, pp.1-7
- 小テスト・1自由度系の自由振動 1; 運動方程式と解, pp.8-17, pp.23-24
- 小テスト・1自由度系の自由振動 2, pp.8-17, pp.23-24
- 小テスト・エネルギー法; 固有振動数の近似解法, pp.18-22, p.24
- 小テスト・1 自由度系の減衰自由振動 1, pp.25-37
- 小テスト・1 自由度系の減衰自由振動 2, pp.25-37
- 小テスト・1 自由度系の強制振動 1, pp.38-60
- 小テスト・1 自由度系の強制振動 2, pp.61-67
- 小テスト・過渡振動, pp.68-79
- 小テスト・不規則振動解析, プリント配布
- 小テスト, 2自由度系の自由振動, pp.80-82
- 小テスト・2自由度系の自由振動; 振動数方程式, pp.82-98
- 小テスト・2自由度系の強制振動，ラグランジュの運動方程式, pp.99-107
- 小テスト・振動形解析法(モーダルアナリシス), pp.107-123
- 小テスト・多自由度系の振動, pp.124-136
- 期末試験
教科書
入門建設振動学／小坪清真：森北出版，1996.1, ISBN:9784627462809
キーワード
自由振動, 強制振動, 1自由度系, 多自由度系
