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授業科目区分	科目名	単位数	科目コード	開講時期	履修方法
専門教育課程専門科目専門	振動工学 Vibration Engineering	2	E111-01	2024年度４期（後学期）	修学規程第4条を参照

担当教員名
赤坂　剛史＊

＊印は、実務経験のある教員を示しています。

授業科目の学習・教育目標

キーワード

学習・教育目標

1.自由振動 2.強制振動 3.過渡振動 4.固有振動数 5.共振

航空機は構造に限らず、カルマン渦や機体の動特性・エンジンの燃焼など振動現象が数多くある。特に航空機の構造設計では、構造体を弾性体として取り扱いその振動現象の理解を要求されることがある。例えば主翼の構造設計では、曲げねじりフラッタや突風を受けた場合の応答などの振動現象を理解し、構造健全性を維持できるように配慮する必要がある。本科目では振動現象の本質を理解するために必要な振動理論の基礎を学ぶ。

授業の概要および学習上の助言

　本講義では、いろいろな振動モデルの運動を表現するための運動方程式の作り方を理解し、その解法を学び、得られた解について考察することを通して、振動現象の本質をよく理解することを目指す。そのため講義中に理解を深めるのみならず試験、レポートに十分に取り組んで欲しい。　本講義の内容は、次の通りである。１．機械振動の基礎　　　振動の種類、調和振動、振動の合成２．1自由度系の自由振動　　　非減衰自由振動、減衰自由振動、粘性減衰、クーロン減衰３．1自由度系の強制振動　　　力による強制振動、変位による強制振動、振動の絶縁４．1自由度系の過渡振動　　　単位インパルス応答、インディシャル応答５．振動の計測と制御　　　振動の計測、サイズモ系の原理

教科書および参考書・リザーブドブック
教科書：基礎振動工学　第3版[共立出版] 参考書：指定なしﾘｻﾞｰﾌﾞﾄﾞﾌﾞｯｸ：指定なし

履修に必要な予備知識や技能
「工業力学」及び「機械力学」の学習内容を十分復習すること。特に力のつりあい、モデルの運動方程式について習得しておくことが望ましい。

学生が達成すべき行動目標
No.	学科教育目標（記号表記）
①	D,J,M	構造体の振動をモデル化して表現できる。
②	D,J,M	表現したモデルを元に運動方程式を作成し解を求められる。
③	D,J,M	共振現象を説明できる。
④	D,J,M	減衰が自由振動および強制振動の振動現象に及ぼす影響を説明できる。
⑤	D,J,M	簡単な振動の問題を総合的に解析し現象をとらえることができる。
⑥

達成度評価
				評価方法
				試験	クイズ小テスト	レポート	成果発表 (口頭・実技)	作品	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	40	40	15	0	0	0	5	100
指標と評価割合	総合評価割合		40	40	15	0	0	0	5	100
	総合力指標	知識を取り込む力	30	20	0	0	0	0	0	50
		思考・推論・創造する力	10	20	5	0	0	0	0	35
		コラボレーションとリーダーシップ	0	0	0	0	0	0	0	0
		発表・表現・伝達する力	0	0	10	0	0	0	0	10
		学習に取組む姿勢・意欲	0	0	0	0	0	0	5	5

※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。

評価の要点
評価方法	行動目標		評価の実施方法と注意点
試験	①	レ	筆記試験を実施します（2回）。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥
クイズ小テスト	①	レ	小テストを適宜実施します（5回程度）。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥
レポート	①	レ	レポート課題を課します（2回程度）。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥
成果発表 (口頭・実技)	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
作品	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
ポートフォリオ	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
その他	①	レ	授業中の質疑応答、試験・レポートへの取り組み状況、授業出席状況により学習に取り組む意欲・態度を評価します。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥

具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安	標準的な達成レベルの目安
１自由度振動系を対象に、運動方程式の導出及び求解ができ、動的な挙動の解析・評価ができる。共振現象とはどのような現象か的確に説明できる。減衰が自由振動および強制振動の振動現象に及ぼす影響を適切に説明できる。	１自由度振動系を対象に、減衰の有無や強制外力の有無を考慮した運動方程式（微分方程式）が与えられた場合に、その解を求めることができる。

ＣＬＩＰ学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では：「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、ＧｏｏｄＷｏｒｋ！」：のようなプロセス（一部あるいは全体）を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間（例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間／週）を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。

授業明細
回数	学習内容	授業の運営方法	学習課題予習・復習	時間：分※
1	ガイダンス振動工学の基礎振動の種類、振動の単位、調和振動	講義と演習教科書：pp.1-12 自己点検	【予習】教科書のまえがきと目次を読み、概要を確認する。振動工学の基礎について調べてノートにまとめる。【復習】航空システム工学科の教育目標と本科目との関連を理解する。授業で説明した事項についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く。	60
2	振動工学の基礎振動の合成、回転運動と慣性モーメント減衰のない自由振動	講義と演習教科書：pp.16-25 教科書：pp.27-32 自己点検	【予習】減衰のない自由振動について調べてノートにまとめる。【復習】授業で説明した事項についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く。	60
3	減衰のない自由振動	講義と演習教科書：pp.32-37 自己点検	【予習】減衰のない自由振動について調べてノートにまとめる。【復習】授業で説明した事項についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く。	60
4	減衰のある自由振動	講義と演習教科書：pp.37-47 自己点検	【予習】減衰のある自由振動について調べてノートにまとめる。【復習】授業で説明した事項についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く。	60
5	減衰のない強制振動	講義と演習教科書：pp.49-53 自己点検	【予習】減衰のない強制振動について調べてノートにまとめる。【復習】授業で説明した事項についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く。	60
6	減衰のある強制振動	講義と演習教科書：pp.53-60 自己点検	【予習】減衰のある強制振動について調べてノートにまとめる。【復習】授業で説明した事項についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く。	60
7	中間筆記試験中間振り返り学習	筆記試験自己点検	【予習】筆記試験の準備をする。【復習】試験の内容についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く。	100
8	力の伝達率と振動の絶縁振動計の原理	講義と演習教科書：pp.60-62 教科書：pp.155-160 自己点検	【予習】振動の絶縁・振動計の原理について調べてノートにまとめる。【復習】授業で説明した事項についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く。	60
9	過渡振動	講義と演習教科書：pp.63-71 自己点検	【予習】これまでの振動について復習し、ノートにまとめる。【復習】授業で行った演習についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く	60
10	2自由度系の振動	講義と演習教科書：pp.77-98 自己点検	【予習】2自由度系の振動について調べてノートにまとめる。【復習】授業で説明した事項についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く。	60
11	多自由度系の振動、連続体の振動	講義と演習教科書：pp.99-153 自己点検	【予習】多自由度系の振動と連続体の振動について調べてノートにまとめる。【復習】授業で説明した事項についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く。	60
12	振動の計測と制御、振動のコンピュータ解法	講義と演習教科書：pp.155-214 自己点検	【予習】振動の計測と制御、振動のコンピュータ解法について調べてノートにまとめる。【復習】授業で説明した事項についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く。	60
13	１〜１２回の内容の総合演習	演習と討議自己点検	【予習】これまでの学習内容をノートにまとめる。【復習】総合演習の内容を復習する。	60
14	達成度確認試験達成度の自己点検	筆記試験自己点検	【予習】筆記試験の準備をする。【復習】試験の内容についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く	100
15	達成度確認試験の振り返り学習本科目の自己点検	講義自己点検	【予習】本科目の内容を振り返り理解を深める。【復習】試験結果についてノートにまとめ理解を深める。類似した問題を解く	60