1. はじめに 本稿では，回転部分を有する機械の力学について説明する． 2. 不釣り合い力と釣り合わせ 軸受で支持された回転体（ロータと呼ばれる）の回転軸の中心と重心は，加工・組立誤差のため一般には一致しない．一例として，図12.1に示す軸の弾性変形が無視できるロータ（剛性ロータ…Read More

1. はじめに 本稿では，多くの自由度を有する振動系について説明する． 2. 多自由度系の固有振動数と固有振動モード 複数の弾性変形する部材で構成される機械を振動系として厳密に捉え部材上の各点の変位を考えるならば，系の自由度は無限大となる．断面一様なはりのような単純な系であれば，…Read More

1. はじめに 本稿では，外力に対する応答を低減する目的で用いられる動吸振器を有する系を取り上げて，二自由度系の強制振動について減衰の影響を含めて説明する。 2. 複素数を用いた線形振動系の解析 減衰を有する系の解析において，計算が多少容易になる複素数を用いた振動解析方法を図10…Read More

1. はじめに 本稿では，複数の自由度を有する系のうち最も簡単な二自由度系について，外力が作用する場合に発生する強制振動について説明する。 2. 複数の自由度を有する系と等価な力学モデル 多自由度振動系の一例である，図9.1に示す$x$軸方向にのみ運動するように拘束された二つの物…Read More

1. はじめに 本稿では，複数の自由度を有する系のうち最も簡単な二自由度系に着目し，外力が作用しない状態で生じる自由振動について説明する。   2. 複数の自由度を有する系 質量や慣性モーメントを有する運動する物体とばねなどで構成される振動系において，物体の任意の点の位…Read More

1. はじめに 本稿では，一自由度系の強制振動に減衰が及ぼす影響について説明する。   2. 周期的に変動する外力が作用する場合 振動系に作用する外力の振動数が固有振動数に近づくと振幅が非常に大きくなる共振現象に着目し，強制振動に減衰が及ぼす影響を最も簡単な一自由度系を…Read More

1. はじめに 本稿では，一自由度系に外力が作用する場合などに発生する強制振動について説明する。 2. 周期的に変動する外力が作用する場合 質量や慣性モーメントで特徴づけられる慣性を有する物体と，復元力を生じるばねなどの要素により構成された振動する系（振動系と呼ばれる）に，時間と…Read More

1. はじめに 本稿では，一自由度系の自由振動に減衰が及ぼす影響について説明する。 2. 減衰を有する一自由度系の運動方程式とその解 鐘を叩いた時や振り子を静止状態から少し動かして静かに離したときに生じる自由振動は，時間の経過とともに小さくなる。このような現象は鐘の音の高さは変わ…Read More

1. はじめに 本稿では，まず運動する系の自由度について説明し，次に最も簡単な一自由度系に着目し，外力が作用しない状態で生じる自由振動について説明する。 2. 自由度 運動している物体の任意の点の位置を表すために必要かつ十分な変数の数は自由度と呼ばれる。例えば図4.1に示す平面上…Read More

1. はじめに 本稿では，まず機械の運動に伴い時々刻々変化するさまざまな力について説明し，次にそれらの力により引き起こされる運動の中で比較的概略を理解しやすく，かつ実際上問題となる場合が多い振動現象について概説する。 2. 復元力・摩擦力・減衰力 部材の弾性変形に起因する変位が大…Read More

1. はじめに 本稿では，仕事とエネルギーに着目して運動を把握する方法を説明する。また静力学における仮想仕事の原理を概説した上で，ダランベールの原理を用いた運動方程式の導出方法を説明する。 2. 仕事とエネルギー 物体に力$f$が位置1から2まで作用するときに力がする仕事$W$は…Read More

＜本連載にあたって＞ 機械工学に携わる技術者にとって「材料力学，機械力学，熱力学，流体力学」の4力学は，必須の重要な学問分野である。一方，大学や高等専門学校等の機械工学教育プログラムで扱う学問領域の多様化もあって，これらの基礎力学に割り振られる時間は減少傾向にあることから，初学者…Read More