○機械実験及演習（Basic Experiments on Mechanical Engineering）[2354]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

　機械工学の基礎的なテーマについて実験と演習を行う．現象を体験的に学習することができる実験を通して，計測技術，データ処理法，得られた結果に対する的確なレポートの書き方を修得する．
　テーマごとの具体的目標を以下に示す．

(１）鋼の組織と機械的性質　：
　 　代表的な工業材料である炭素鋼のFe-C平衡状態図と組織，その性質（硬さ）と機能について
　　 理解する．

(２）引張試験　：
　　 材料試験法の一つである引張試験により材料の強度と許容応力の関係を調べる．炭素鋼の
　　 真応力と真ひずみ線図を得ることで材料の弾性と塑性を理解する．

(３）薄板の成形性試験　：
　　 成形加工に関する材料試験法を通して薄板材の性質を理解する．

(４）遊星歯車装置の実験　：
　　 遊星歯車の構造と入力・出力回転速度との関係を理解する．

(５）火花点火機関の構造と基本性能　：
　　 内燃機関の一つである火花点火機関の分解・組立てを通して，エネルギーを変換する機構を
　　 理解する．

(６）球の空気抵抗　：
　　 物体に働く流体力のレイノルズ数依存性について調べる。流れの剥離によって抗力が発生する
　　 メカニズムを理解するとともに、境界層の状態（層流と乱流）によって剥離がどのように変化
　　 するか検討する。

(７）ひずみゲージ法による機械材料の弾性係数とポアソン比の計測実験　：
　　 ひずみゲージを用いて高分子材料の引張応力とひずみの関係を測定することで弾性と塑性を
　　 理解する．さらに，ポアソン比を計測することで工業用としての高分子材料の性質を理解する．

（JABEE学習・教育目標）
「機械工学エネルギー・デザインプログラム」　：　（C）○　（D）○　（E)◎

（JABEEキーワード）
「機械工学エネルギー・デザインプログラム」：
得られた結果の解析・考察
弾性と塑性，材料の強度と許容応力，引張・圧縮・せん断応力とひずみ，材料の構造と組織，引張応力とひずみ，真応力と真ひずみ，工業材料の性質と機能，機構の力学，加工法，機械設計，成形加工，層流と乱流，内燃機関

（前提となる基礎知識と修得後の展開）
本科目を履修する前に，「工業力学及び演習」などにより力学的量と単位，質点系の力学，
仕事とエネルギーに関する項目を修得しておく必要がある．本科目の修得後は，「金属材料工学」
「流れ学」，「内燃機関」などの応用的な科目を履修することができる．

＜授業計画＞

本科目は，13週で下記に示す７テーマを受講する．その間には演習日を設け，レポートの書き方などの個別指導を実施し，コミュニケーション能力や機械工学の知識を実際に反映させる能力を養う．

(１) 鋼の組織と機械的性質　（大野担当）
(２) 引張試験　（後藤担当）
(３) 薄板の成形性試験　（宮坂担当）
(４) ねじの締付け試験　（小林担当）
(５)　火花点火機関の構造と基本性能　（田中担当）
(６)　球の空気抵抗　（飯田担当）
(７)　ひずみゲージ法による機械材料の弾性係数とポアソン比の計測実験　（佐藤担当）

＜成績評価方法及び水準＞

成績は，１）レポート提出時における教員との情報伝達等のコミュニケーション力（30％），及びレポートの点数（70％）で判定する．レポート提出は個別に行なうが７つのレポートすべてを提出しなければなｒない．レポートの平均点が60点以上を合格とする．
１）及び２）は「機械工学プログラム」の学習・教育目標（C）および（D）にそれぞれ対応する．

＜教科書＞

機械実験及演習　実験テキスト

＜オフィスアワー＞

実験内容等に関しては担当教員に事前に連絡して対応してください．
履修その他については幹事（飯田）に連絡してください（月13:00-14:30)

＜学生へのメッセージ＞

機械工学では実験によって様々なことを検証，検討していきます．この講義では機械実験の基礎について，実際に実験・演習を通じて考えることを目的としています．また，レポート作成についても指導します．卒業研究につながる重要な科目ですから，がんばって勉強してください．また，実験の面白さ（新しいものの発見）を体感してください．

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