科目コード1011107
科目名
(英語名)
機械運動学
(Kinematics of Machinery)
対象学科デジタルエンジニアリング科,メカトロニクス科
開講時期2年 後期前半
担当教員小笠原 誠
単位数2単位
授業の方法講義,演習
授業概要
【 目 的 】
機械システムでは、その設計・開発段階においてシステムの動的挙動を解明することが重要である。本講義では、CAEによる機構運動解析の基礎理論と、機械システムの運動解析・評価方法について学ぶ。
【到達目標】
  • 運動学解析に必要なベクトル・マトリクスの計算ができる。
  • 二次元の運動学的拘束のマトリクス計算ができる。
  • 運動学の解をNewton-Raphson法により求めることができる。
  • 実際の機械システムから解析に必要な機械要素モデルを構築できる。
  • CAEによる動的モデルの解析ができる。
授業計画
  1. 機械のダイナミクス
  2. 機械要素モデル、運動学解析、動力学解析、平衡解析、組立解析
  3. 二次元のベクトルとマトリクス
  4. 座標変換
  5. 二次元の運動学的拘束、回転関節、並進関節
  6. その他の拘束、絶対距離拘束、絶対拘束、相対距離拘束、相対拘束
  7. 二次元の駆動拘束、回転駆動、絶対駆動および相対駆動
  8. 二次元運動の位置、速度、加速度解析
  9. Newton-Raphson法
  10. Newton-Raphson法によるスライダクランク機構の位置解析
  11. 機構モデルの構築、Excelによる位置・速度・加速度解析(理論・演習)
  12. 平面運動する任意の点の位置・速度・加速度(理論・演習)
  13. 1自由度系の運動方程式
  14. 三次元CADによるアセンブリの構築と機構運動解析(演習)
  15. モーション(関数)の定義、解析精度、結果のプロットと評価(演習)
  16. 力要素(バネ、ダンパー、トルク)の定義、接触問題(演習)
成績評価方法 演習課題による評価(100%)
教科書・
参考図書
教科書:自作プリント
参考書:コンピュータを利用した機構解析の基本 E.J.ハウグ著 大河出版
参考書:機械のダイナミクス-マルチボディ・ダイナミクス- 遠山 茂樹著 コロナ社(絶版)

その他
【履修にあたり】
特になし
【この授業・実習に必要な機材】
特になし