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構造力学 / Structural Mechanics

単位数: 2. 担当教員: 槙原 幹十朗, 大塚 啓介. 開講年度: 2024. 開講言語: 日本語(2024, 2026),英語(2025, 2027).

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
(大学院シラバス・時間割・履修登録)にて確認すること。

機械構造の設計の基礎となる構造物の力学理論について講義を行う.構造力学の基礎的な考え方と方法を学び,構造物の力学解析手法および構造設計能力を養う.各構造要素における構造様式および材料の特徴について学ぶとともに,薄肉構造の応力解析法,変形・座屈解析法を取得する.さらに,航空宇宙機の構造解析・構造設計の考え方と方法を学ぶ.1.機械構造・材料の基礎,2.構造物の振動解析,3.機械構造の作用荷重と応力解析,4.構造同定と構造ヘルスモニタリング,5.航空宇宙機の構造力学

授業の目的・概要及び達成方法等(E)

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

This lecture gives a fundamental knowledge on the structural analysis and the structural design of mechanical structures. Main topics of this lecture are deformation and stress analyses of fuselage and wing structures subjected to bending, twisting and shear. (1) Fundamental of mechanical structure and material strength. (2) Vibration analysis for structures. (3) Applied load and stress analysis of mechanical structures. (4) Structural identification and structural health monitoring (5) Structural mechanics for aerospace engineering.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

特になし

他の授業科目との関連及び履修上の注意(E)

NA

授業計画

本講義は,Google Classroomを用いて開講する.
This class will be conducted by using Google Classroom.

信頼性設計,強度と剛性
安全率,寿命分布
ワイブル分布,確率的信頼性評価
航空機の荷重条件,包囲線図
突風荷重,空力弾性の初歩,振動騒音問題
静的剛性,動的剛性
弾性モード,スロッシング
フラッタ,POGO,バッフェッティング
静荷重試験,正弦波振動試験
ランダム振動試験,音響試験
衛星分離衝撃試験,展開衝撃試験
衛星の構造様式
衛星・ロケット結合のPAF様式

授業計画(E)

本講義は,Google Classroomを用いて開講する.
This class will be conducted by using Google Classroom.

Reliability design, Strength and rigidity
Safety factor, Life distribution
Weibull distribution, Probabilistic reliability evaluation
Aircraft load condition, Envelope diagram
Gust loading, Aerodynamic elasticity, Vibration noise problem
Static stiffness, Dynamic stiffness
Elastic mode, Sloshing
Flutter, POGO, Buffeting
Static load test, Sinusoidal vibration test
Random vibration test, Acoustic test
Satellite separation impact test, Deployment impact test
Structural types of satellites
PAF for artificial satellites and rockets

授業時間外学習

到達目標や授業内容に応じた準備学習が求められる.履修者が自ら主体的に計画と目標を立て,自律的に準備学習に取り組むことを期待する.授業時間は限られているので,自主学習が重要になる.手を動かして式を導きながら教科書を何回も熟読すること.

授業時間外学習(E)

Students are required to prepare for class according to the goal and contents of each class. Students are strongly expected to voluntarily develop a plan and goals and to undertake preparatory learning. The session time is limited and therefore self-directed learning is important. Students are required to prepare and review for two hours in each class. Students should read repeatedly and derive equations in the textbook by themselves.

成績評価方法及び基準

テスト又はレポート

成績評価方法及び基準(E)

Examination or report

教科書および参考書

  • Aircraft Structures for engineering students, T.H.G. Megson, Butterworth-Heinemann (2007) ISBN/ISSN: 9780750667395 資料種別:Ref
  • 航空機構造解析の基礎と実際, 滝敏美, プレアデス出版 (2014) ISBN/ISSN: 9784903814537 資料種別:Ref
  • 航空機構造力学, 小林繁夫, プレアデス出版 (2014) ISBN/ISSN: 9784903814674 資料種別:Ref

関連URL

特になし

オフィスアワー

オフィスアワーは、水曜13:00~13:30 とする.
事前にE-mail 等で連絡すること.教員の連絡先は授業中に伝える.

オフィスアワー(E)

Office hours are from 13:00 to 13:30 on Wednesdays.
Make an appointment in advance via e-mail or other means. The contact information for the lecturer will be given in class.

備考

NA

その他

NA

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