| 教授 | 内村裕 | |
| 講師 | 工藤奨 |  |
| 他 | ||
機械工学実験 |
Experiment in Mechanical Engineering |
開講部 | 工学部 |
開講学科 | 機械工学科 |
開講学年 | 3年次 |
開講時期 | 前期 |
単位数 | 2 |
単位区分 | 必修 |
系列区分 | 専門 |
講義区分 | 実験 |
| 1. | 測定機器や計算機を使い機械工学の基礎的な実験をおこなうことができる．（主に評価方法と基準の（３）を評価） |
| 2. | 取得したデータを整理しグラフや表を用いて表現することができる．（主に（１）を評価） |
| 3. | グラフや表から機械工学の諸現象に関しての物理現象を考察することができる．（主に（２）を評価） |
| 4. | 各分野の具体的な物理現象を，材料系，流体系，熱・エネルギー系，振動・制御系，設計加工系，医用生体系の知識をもとに考察し，それらの関連性を考慮しながら総合的な考察および説明をすることができる． （主に（２）を評価） |
| 5. | 実験レポートを作成することにより，論理的思考力や表現力を養い，適切な資料の作成や理論的な議論を行うことができる．（主に（１）, （２）を評価） |
| 小型遠心ポンプの性能試験 藤本哲男 ロータリーポンプは様々な分野で広く使用されており、最近では血液を対象として医学領域でもその性能が注目されてきている。本実験では補助心臓として製作された小型遠心ポンプを用いて、その水力学的特性を理解し、血液ポンプとしての発展性を考える。 | |
| 平板境界層の測定 黒田成昭 円柱の抵抗係数の測定では圧力抵抗が支配的であるが，本実験では流れに対する厚さが無視できる平板を用い，全体の抵抗のほぼ100％を摩擦抵抗が占める場合についての理解を深める．そして平板上の層流境界層の速度分布を測定し，理論式による計算結果と比較しつつ，境界層の概念の理解を深める． | |
| 吊りケーブルの解析 小谷邦夫 [到達目標]計算機を用いた、論理手順を理解できる。 たわみやすい（曲げ剛性が無視できると言う意味）ケーブルの模型として、チェーンを取り上げ、そのチェーンの途中に荷重が作用する場合のたわみ形状を解析的に求めるとともに、実験により検証する。 このような場合は、解析方法の考案が主になるが、基本的には a.変形の適合条件と b.力の釣合いをどのように処理するかの問題で、現時点で大きく分けて３通りの方案が学生から提案され、方案は増加中である。 解析には数値計算が必要であり、数値計算演習で学んだＰＡＤの応用問題とも言える。本実験ではポケコンを使用し、BASICによるプログラミングを行なうことにより行なうが、各人のパソコン等で計算してもよい。 本実験の趣旨は、自分の解析方法をＰＡＤで他人に分かりやすく表現し、またプログラムを作成し実際に計算を行い、その計算結果と実験結果とを比較考察することにある。 また、荷重を１つ加えた場合と２つ加えた場合を比較し、解析上の類似点相違点を明らかにする。 | |
| 鋼の熱処理と硬さ試験 垣内邦昭 機械材料として最も用いられる鉄鋼材料について熱処理を行い、金属組織と硬さの変化を調べる。 歯車切削と測定 垣内邦昭 主要な機械要素の一つである歯車の製作方法と歯車の主要寸法および寸法測定方法、寸法精度、仕上げ精度について実体験で確認する。 | |
| 不確かさ解析 角田和巳 計測に関わる問題は、どのような科学技術分野においても基本的なテーマであり、計測したデータを正しく解釈し目的にそった計測方法を確立することが、実験では常に要求される。そのためには、信頼性の置ける計測の評価基準を理解し、それが正しく適用できなければならない。したがって本実験では、簡単な測定を通じて計測データの統計的な取り扱いを経験し、「不確かさ解析」の手法に習熟することを目的とする。 | |
| 温度計測 矢作裕司 温度は、非常に重要な物理量であり、温度を正確に測定することは現象を定量化する上で重要なことである。温度計測には、様々な手法が用いられるが、それぞれ長所短所があり、その測定上の特性をよく理解しておくことが重要である。本実験実習テーマでは、温度測定装置を製作し、温度測定の概念を体験的に学ぶ． | |
| 非定常熱伝導の解析 工藤奨 物体を急激に加熱または冷却する場合を考える。はじめ物体内部の各場所の温度は時間の経過と共に変化して増加または減少していくが、ついには温度変化がなくなり物体内部全体は一定温度になる。このように時間的変化を対象に伝熱現象を考えると、定常熱伝導が形成されるまで常に非定常熱伝導が生じている。本実習では，非定常熱伝導において物体内部の各点の温度が時間によってどの様に変化していくかを図式解法および数学的解法を用いて解析する。 | |
| 切削実験 植木忠博 切削における切削抵抗は、加工系の変形、振動あるいは熱膨張などおと密接に関連するので、その特性を実験によって明らかにし、工作機械、特に旋盤の合理的な設計と能率的な使用のための基礎資料とする。旋盤の据付状態は正しいとし、切削動力計を使用して切削を行い、その条件を種々変化させて、切削抵抗の変化および切屑の生成状況を観察する。 |
| 1. | (A)材料，流体，熱・エネルギー，振動・制御，設計・加工，応用領域の６分野を柱として専門基礎知識を活用できるとともに，それらを互いに関連づけてデザインの基本概念を理解することで，技術的・社会的要求の実現に向けた具体的なプロセスを発案し，計画を遂行することができる． |
| 2. | (E)機械の運動機構や動特性，構造や強度，物質・運動量・エネルギーの流れなど，機械工学の基盤技術に関わる物理現象を，自然科学の法則に基づいて理解することができる． |
| 3. | (F)機械に関わる諸現象を物理の原理から数学的に導くことができ，機械の設計や性能評価に必要な技術計算ならびに統計処理を正確に適用することができる． |
| 4. | (H)機械を実現するために必要な工学特有の手法（計測，制御，設計，加工，プログラミングなど）に習熟し，それらを問題の状況に応じて適切に使うことができる． |
| 5. | (I-1)学習・発表・討議のプロセスを通じて身に付けた論理的な思考とプレゼンテーションスキルにより，他人の考えを理解し，自らの考えや意見を伝達することができる． |
| 6. | (J-1)インターネットを活用した自己学習や情報収集に習熟し，知的好奇心に基づいて自主的に学習を継続することができる． |
| ・ | 各実験担当より指定された時間 |