航空機設計学 / Aircraft Design  

  河合 宗司  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的

航空機の概念設計をする際に必要となる基礎知識および概念設計法の修得を目的とし、このことを通じて航空機全般に関する知識を高める。

２．概要

航空機の基礎知識、航空機の翼及び全体形状、概念設計法、航空機の性能評価法を学ぶ。

３．達成目標等

この授業では，主に以下のような能力を修得することを目標とする。

・航空機の概要、および翼や機体形状を修得し、個々の航空機の形態的特徴を説明することができる。

・航空機の概念設計ができる。

・航空機の基本性能を解析することができる

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

１．Class subject

This lecture aims to obtain basic knowledge of aircraft design and performance and learn how aircraft sizing defines mission configurations.

２．Object and summary of class:

This lecture gives conceptual aircraft configuration design, sizing, and performance calculation. The class is offered in Japanese.

３．Goal of study

This course is aimed at those who want to master basic knowledge for the preliminary aircraft design;

To understand the relationship between aircraft configuration and performance,

To conduct a sizing of aircraft configuration to a defined mission,

To conduct a fundamental analysis of aircraft performance (take-off and landing, cruise, climb, turn, etc.),

To apply tradeoff in aircraft design using conceptual concepts.

  (IMAC-U)　航空機設計学 / (IMAC-U) Aircraft Design  

  久谷 雄一  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは5nwgtfmです。

The class code of Google Classroom for this class is 5nwgtfm.

１．Class subject (目的)

To gain basic knowledge on aircraft performance and learn how to size an aircraft configuration to a defined mission. Students can learn physical basis behind aircraft design and enhance their knowledge on aircraft as an integrated system.

２．Object and summary of class (概要)

Conceptual configuration design, sizing and performance calculation. The class will be mostly given in Japanese with support of a teaching assistant.

３．Goal of study (達成目標等)

This course is aimed at those who want to master basic skills for preliminary aircraft design;

1) To understand the relationship between aircraft configuration and performance.

2) To conduct a sizing of aircraft configuration to a defined mission

3) To conduct basic analysis of aircraft performance (Take-off and landing, cruise, climb, turn, etc.)

  航空宇宙機学 / Introduction to Aerospace Engineering  

  吉田 和哉, 河合 宗司  

  工  

   

   

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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

1. 目的

航空機および宇宙機の設計・製造および運用の経験者による講義にて航空宇宙機関連の総合的知識を得る．

2. 概要

講義は集中講義形式で行い，半分は航空機の飛行力学基礎および開発・設計の現場における空力・構造設計の実学を示す．半分は宇宙機の航行力学基礎および開発・設計の現場における宇宙機設計の実学を示す．

3. 達成目標等

この授業では，主に以下のような能力を修得することができる．

・航空機の開発における基礎および最新の状況を説明できる．

・宇宙機の開発における基礎および最新の状況を説明できる．

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

1. Objective

To provide comprehensive knowledge of aerospace aircraft through lectures by persons experienced in aircraft and spacecraft design, manufacture, and operation.

2. Outline

Half of the lectures will cover the fundamentals of flight dynamics of aircraft and practical aerodynamics and structural design in the development and design field. Another half of the lectures will cover the fundamentals of spacecraft flight dynamics and practical aerodynamics and structural design in the field of spacecraft development and design. 3.

3. Goal

In this course, students can acquire the following abilities.

To explain the fundamentals and the latest situation of aircraft development.

To explain the fundamentals and the latest situation of spacecraft development.

  航空宇宙システム工学 / Aerospace Systems  

  大西 直文, 中川 稔彦, 矢田 創一郎, 米本 浩一  

  工  

   

   

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。

航空機およびロケットのシステム概要を学び、基本計画および性能について考える。また、最近の航空機・ロケットの設計・開発手順について、実機の開発経験を交えて講義する。

Google Classroom のクラスコードは「a52bphw」である．

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")

Study the system concept of aircraft and rocket, and consider the basic design planning and the performance of these flight vhicles.

Class code of Google Classroom is "a52bphw".

  トライボロジー / Tribology  

  足立 幸志  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的　

機械・機器は要素の集合であり、要素の表面と接触面及び内部により構成される。表面は、ナノメートルのスケールで機能が付与されることが多い。表面には、気体、液体、粉体等が物理化学的に作用し接触面にはすべりが存在したり、繰り返し荷重が加えられたりする。そのような外的作用に反応する接触面の特性により、機械の信頼性、耐久性及び性能が大きく左右される。

本授業では、精密かつ高性能な現代の機械と機器の設計に必要な表面と接触面の物理化学的及び機械的特性の基礎を講義する。

２．概要　

物体表面の物理化学から２つの固体の接触と摩擦の力学、摩耗、そして摩擦と摩耗を制御するための潤滑まで、トライボロジーの基礎と実際の機械における応用について概説する。

３．達成目標等　

次世代の機械と機器の製作及び使用のために、表面と接触面の性能を極限まで意識した設計が不可欠であることを理解させる。さらに性能を極限まで追求した接触面設計のための基礎知識を習得させる。

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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

The reliability, durability and limit of the performance of modern high-tech engineering systems are often governed by characteristics of the contact interface such as friction and wear. Therefore, control of contact interface will contribute to establish machine from view point of saving resources and energy.

Fundamental understanding of surfaces, contact interfaces, friction and wear will be explained in this lecture for design of advanced functional mechanical systems.

  航空宇宙推進工学 / Aerospace Propulsion  

  大西 直文, 高橋 聖幸  

  工  

   

   

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（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。

１．目的

宇宙機及び航空機を推進するロケット及びジェットエンジンについて，噴流による推力発生の原理と各種噴流エンジンの構成を理解し，基礎的な理論によりエンジン性能を求める方法を学ぶことを目的とする．

２．概要

流体力学や熱力学で学んだことを各種噴流エンジンに適用して，推力の発生原理を理解し，それを実現するための構成を学ぶ．また，理想的なエンジン性能の評価法を学ぶ．その評価法に基づいて性能に対する運転条件や設計上の制限が及ぼす影響を理解する．

３．達成目標等

この授業では，主に以下の事項を修得することを目標とする．

・噴流エンジンの作動原理を理解し，説明できる

・エンジンの構成とその役割を理解し，説明できる

・ロケット及びジェットエンジンの理想性能を解析し，性能向上の方法を考察できる

・エンジン内部の気流の特徴を理解し，説明できる

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https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

In this class, students will understand principles of thrust generation of jet engine and rocket engine which propel vehicles in air and space. Students will also learn structure of the engines and methods for improving their performance.

  総合耐震工学 / General Earthquake Engineering  

  運上 茂樹  

  工  

   

   

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１．目的

土木構造物を合理的に耐震設計するためには，地震動に対する構造物の動的挙動に関する理解が必要である．ここでは，土木構造物の耐震設計に必要となる耐震工学の基礎知識の修得を目的とする．

２．概要

主に橋梁の耐震構造解析や耐震設計を例とし，コンクリート部材などの動的な特性，動的応答の数値解析の基礎，さらに地震動特性の基礎について学ぶ．

３．達成目標

土木構造物の耐震設計に必要とされる基礎知識とともに，構造物のモデル化から地震応答解析，そして性能評価を行うプロセスを身に付ける．

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1. Object

This course provides students with the basic theories on the dynamic behavior of infrastructures subjected to earthquake ground motions and the seismic design methods.

2. Outline

In this course, students learn the dynamic behavior of structural members such as concrete members, dynamic response analysis of structures, and basic characteristics of earthquake ground motions. Dynamic analysis and the seismic design for bridge structures are demonstrated as a typical example of infrastructures.

3. Goal

The purpose of this course is to help students understand the process of seismic design of structures, including mathematical modeling, earthquake response analysis methods and the performance evaluation of structures as well as the basic knowledge for the seismic design.

  基盤流体力学 / Fluid Dynamics  

  茂田 正哉  

  工  

   

   

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本授業の目的は，空力応用や材料プロセスといった産業分野にみられる複雑な流体運動の本質を見抜き，予測できる直観力，そしてその制御法を設計するための基盤知識も会得することである。流体力学の定理や支配方程式といった数学的記述のみならず，実験研究による可視化画像や観察動画，および理論に裏付けられたシミュレーションによるコンピュータグラフィックスアニメーションを用いて，流体の自然な振舞いを理解し，その物理に対する洞察力を磨くことで，目的の達成に臨む。また，身近な流体にとどまらず，雷に代表されるプラズマ流体（超高温の電離気体）の特性について学ぶことで自然界への見識を広げ，それらの応用技術の知識も得ることによって新しい流体工学が果たす社会貢献についての理解を深める。これらの一連の内容を英語で聴き，議論しながら課題に取り組む経験を通して，国際舞台で活動するためのコミュニケーション能力の研鑽も兼ねた土台形成も図る。

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The purposes are for students to develop the intuition to understand the nature of flow and predict the complex fluid motions, which appear in various industries such as aerodynamic applications and material processes, and also to acquire the basic knowledge to design the control methods. Through studying Fluid Dynamics with not only the mathematical descriptions of theorems and governing equations but also visualized images and observation videos in experiments and computer graphic animations of simulations based on theories, students improve their abilities to discuss the natural behavior of fluid and develop their insights into physics of fluid for achieving those purposes. By learning not only about normal fluids but also about plasma fluids (very high-temperature ionized gases), such as lightning, students will broaden the insight into the nature and deepen the understanding of the contributions that new fluid mechanics can make to society by acquiring knowledge of their applied technologies. Simultaneously, this course aims to polish communication skills and to build the foundations for students to play important roles on the global stage through their experiences of listening to the lectures and having discussions to solve the problems in English.

  材料メカニクス特論 / Advanced Mechanics of Materials  

  祖山 均  

  工  

   

   

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大型機械・構造物から電子・情報機器まで，多様な寸法・形状の材料システムを対象として，長期間の使用，過酷な環境下での使用に耐え得る優れた力学・強度特性の発現，優れた機能性発現のための方法論について考究する。

材料の機能を発現させ，性能を支配している微視的因子として，材料を構成する原子・分子の種類，ナノレベルでのその配列状態，メゾレベルでの微細組織がある。これらを踏まえた上で，微視特性の解析，巨視特性への微視特性の反映ならびにこれらの計測と評価について例を挙げ講義する。

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As materials systems including large machines, plants and electronic equipment require reliable mechanical strength and properties for long-term use and severe conditions, the methodology for expressing excellent mechanical properties, strength and functionality will be discussed. In order to realize the performance of the materials systems, microscopic factors include the types of atoms and molecules, the structure at the nano-and meso-level should be considered. Based on these, analysis of microscopic characteristics, reflection of microscopic characteristics on macroscopic characteristics, and measurement and evaluation of these are lectured in this subject. Google Classroom is used for this lecture. The classroom code is "qbbvq3w".

  構造力学 / Structural Mechanics  

  槙原 幹十朗, 大塚 啓介  

  工  

   

   

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

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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.