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機械工学コース目次
機械工学コース目次 ＊専門教育科目（首都大） ＊専門教育科目（首都大） 科 目 名 科 目 名 NO NO 首都大学東京 東京都立大学※ 首都大学東京 東京都立大学※ 1 ＊工業の力学Ａ ― 31 ＊機械数値計算法 工業情報処理 2 ＊工業の力学演習 ― 32 ＊インターンシップ インターンシップ 材料力学第一 33 ＊機械英語第一 工業英語第一 ― 34 ＊独創機械設計 機械CAD製図第一 3 ＊材料の力学第一Ａ 4 ＊機械工作実習 5 ＊材料の力学演習 材料力学演習 35 ＊生産工学 生産設計学 6 ＊流れの工学第一 水力学概論 36 ＊材料加工学 加工工学 7 ＊機械の力学Ａ 機械力学 37 ＊固体力学 弾性・塑性学 8 ＊熱の工学第一 熱力学第一 38 ＊ロボット設計論 動的設計工学 9 ＊工学の数理 工業数学演習 39 ＊内燃機関工学 原動機工学 10 ＊計測工学 計測工学 40 ＊環境材料学 機械材料学 11 ＊機械の力学演習 機械力学演習 41 ＊トライボロジ－ 12 ＊機械工学実験第一 機械工学実験 42 ＊先端制御工学 13 ＊機械CAD製図 コンピュータ援用製図 43 ＊バイオエンジニアリング 14 ＊工学の数理演習 ― ― 実業実習 工業英語第二 材料力学第二 45 ＊機械英語第二 16 ＊熱の工学第二 熱力学第二 46 ＊特別研究プロジェクト ― 計算機応用制御 44 ＊企業研修 15 ＊材料の力学第二Ａ 17 ＊メカトロニクス ― 47 ＊卒業研究 ― 特別研究 18 ＊流れの工学第二 流体力学 48 ＊卒業研究ゼミナール 特別研究ゼミナール 19 ＊熱の工学演習 熱力学演習 49 ＊機械システム工学 20 ＊流れの工学演習 水力演習 50 ＊ライフサイクル設計論 ライフサイクル設計 21 ＊機械の要素 機械設計工学 51 ＊機械の化学 ― 22 ＊材料科学工学 材料物性 52 ＊気体力学 ― 23 ＊機械設計製図a 機械CAD製図第二 24 ＊機械設計製図b 機械CAD製図第二 25 ＊機械工学実験第二 精密機械工学実験 26 ＊機械の制御 自動制御 27 ＊バイオメカニクス ― 28 ＊伝熱工学 伝熱工学 29 ＊燃焼工学 エネルギ変換工学 30 ＊振動工学 振動工学 －155－ システム工学 1 首都大学東京 工業の力学 A 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 2 ― ― 科目種別 ― 単位数 ― ― 東京都立大学※ 担当教員 真鍋 健一 ・ 長谷 和徳 前期 月曜日 4 時限 ①授業方針･テーマ ①機械工学コースの基礎力学専門科目を学ぶために必要な静力学、運動学、動力学のうち、静力学を 中心に演習をまじえて講義する． ②習得できる知識･ ②力学は、力が働いている物体の静止または運動を説明し予測する科学であり、工学の基礎である。 能力や授業の目的･ 機械工学に応用する立場から基本となる静力学、運動学、動力学を学ぶ。本講義では身近な機械の要 到達目標 素を例に上げ、力学的なモデル化の方法やモデルに作用する力を中心に、運動の法則を学び、力学現 象を把握する能力を養うことを目的とする． ③授業計画・内容 ③第1,2回：工業力学とは、力学の基礎知識、単位系、有効数字 第3,4回：力の合成と分解(質点）、三次元問題 第5,6回：力の合成と分解(剛体）、力のモーメントの作用 第7,8回：力の合成と分解(剛体）、三次元問題 第9,10回：力のつりあい(自由物体製図､二次元問題） 第11,12回：力のつりあい(三次元問題）､骨組み構造、摩擦 第13,14回：重心と慣性モーメント 第15回：試験・解説 ④テキスト･参考書等 ④ (テキスト）鈴木浩平・真鍋健一編著「ポイントを学ぶ工業力学」(丸善) その他、授業中に指示する． ⑤成績評価方法 ⑤中間試験と期末試験によって評価する．レポートおよび出席は評価に加算する． ⑥特記事項 ⑥発展科目としては、 機械工学コース専門科目「材料の力学第一」、「機械の力学」など 講義の進行等について、教員のHP(URL http://www.eng.metro-u.ac.jp/~manabe/)で、随時情報を提供 するので、受講者は適宜確認すること． 2 首都大学東京 工業の力学演習 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 1 ― ― 科目種別 ― 単位数 ― ― 東京都立大学※ 担当教員 長谷 和徳 ・ 真鍋 健一 後期 月曜日 5 時限 ①授業方針･テーマ ①工業の力学のうち，質点と剛体の運動学，動力学に関する知識の習得を行う．質点や剛体の動きの 解析や理解は機械工学のみならず，工学技術の基礎として重要である． ②習得できる知識･ ② 「工業の力学」で学んだ運動学，動力学に関する多くの演習問題を解くことによって，講義内容の 能力や授業の目的･ 深い理解と応用能力を養うことを目的とする． 到達目標 ③授業計画・内容 ③第１回：講義計画，概要説明 第２回：質点の運動方程式 第３回：運動量，力積 第４回：角運動量，仕事，エネルギー 第５回：相対運動，最小作用原理と運動方程式 第６回：アトウッド装置，運動量保存の法則 第７回：重心，角運動量保存の法則 第８回：質点系のエネルギー，衝突 第９回：ロケットの運動，可変質量系の力学 第１０回：中間試験 第１１回：剛体の運動方程式 第１２回：剛体の平面運動 第１３回：固定点まわりの空間運動 第１４回：振動 第１５回：試験・解説 ④テキスト･参考書等 ④本演習は「工業の力学」を受講していることが前提条件であり，「工業の力学」の講義と融合して 行う． 教科書：鈴木浩平・真鍋健一編著「ポイントを学ぶ工業力学」（丸善株式会社） ⑤成績評価方法 ⑤出席，レポートの成績：約20% ⑥特記事項 ⑥前提科目：「工業の力学」を受講していることが，前提条件であり，「工業の力学」の講義と本演 習を融合して行う． 中間試験の成績：約30% －156－ 期末試験の成績：約50% 3 首都大学東京 材料の力学第一 A 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 2 ― 材料力学第一 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 東京都立大学※ 担当教員 若山 修一 後期 月曜日 4 時限 ①授業方針･テーマ ①機械工学およびそれに基盤を置いた分野における根幹である材料の力学（材料力学）の基礎的事項 を習得させる。 ②習得できる知識･ ②材料の力学(材料力学)は、外力の負荷に伴う構造物の変形が如何なるものかを学ぶ。したがって、 能力や授業の目的･ 構造物の設計・製造・使用・保守を行うために必須な知識・能力を習得する科目であり、機械工学関 到達目標 連分野での最も根幹を成す科目であり、同分野に携わる技術者すべてが身に着けるべき専門的基礎事 項である。 ③授業計画・内容 ③材料や機械構造部材に外部から力が加わったときに、材料は変形し、その内部には力（応力）が生 じる。 本講義では、そのような力や変形の表し方から、どのような力が加わった際にどのような応力 が発生し、 どのように変形するのかに関し、以下の基礎的事項に浮いて講義する。 第１回～第２回 第１章「材料力学序論」 第３回～第５回 第２章「引張と圧縮」 第６回 中間試験 第７回～第９回 第４章「真直ばりの曲げモーメントとせん断力」 第１０回～第１１回 第５章「真直ばりの応力」 第１２回～第１４回 第６章「真直ばりの変形」 第１５回 試験・解説 ④テキスト･参考書等 ④「ポイントを学ぶ材料力学」 西村 尚 編著、丸善 「例題で学ぶ材料力学」 西村 尚 編著、丸善 ★第１回目の講義から使用するので、必ず用意しておくこと。 ⑤成績評価方法 ⑤中間試験および期末試験により評価する。 ⑥特記事項 4 首都大学東京 機械工作実習 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 ― 科目種別 ― 東京都立大学※ 単位数 各2 指定科目 単位数 ― ― 火曜日(1) 各 4,5 時限 金曜日(2) ①授業方針･テーマ ①機械工学における「ものづくり」の具体的イメージを体現するとともに，基本的スキルを身に付け ることができるように，最も基本的な機械工作に関する実習を行う． 担当教員 髙橋 智・岩井 邦昭 後期 ②習得できる知識･ ②専門分野の講義に先立って実習を体験するため，設計・製図などとの関連性や機械工作に関する基 能力や授業の目的･ 本的講義を行うとともに，実習作業における安全な操作法など，講義と演習（実習）により修得する 到達目標 ことを目的とする． ③授業計画・内容 ③機械工学における「ものづくり」の基本である機械工作やエンジンなどの分解・組立など，部品の 加工や製品の構造など理解するための実習を行う．基本的に５～６名単位の班編成により，以下の４ テーマについてそれぞれ３週間継続して実習を行い，作品を完成させる．（１）旋盤，（２）フライ ス盤，（３）マシニングセンタ，（４）エンジンの分解・組立．実習内容としては，旋盤とフライス 盤を用いて鋳鉄製の小型万力の加工製作を行う．また，パソコンによる加工プログラミングに基づい て，マシニングセンタによる切削加工を行う．さらに，汎用エンジンの分解・組立を行うとともに， 組立後の動作確認（試運転）も行う． 工作機械やエンジンの設置台数の都合上，火曜日あるいは金曜日に実習を行う２クラス編成とし， クラス指定を行う． 第１～２回：実習内容およびレポートの書き方の説明 第３～２６回：旋盤，フライス盤，マシニングセンタ，エンジンの分解・組立の実習 第２７～３０回：小型万力の組立，基礎実技試験と解説 ④テキスト･参考書等 ④各テーマ毎に資料を配付する． ⑤成績評価方法 ⑤全期間の出席と全テーマのレポート提出により判定する．なお、都合により出席できない場合に は、事前に連絡の上、担当者と協議すること． ⑥特記事項 ⑥事前に機械工作実習に関するガイダンスを実施し，準備すべき作業服等を指示する．ガイダンスの 開催案内は，掲示等で別途連絡する． －157－ 5 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 材料の力学演習 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 1 ― 材料力学演習 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 筧 幸次 前期 木曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ①本演習は材料の力学第一で学んだ内容をベースに演習を行う． ②習得できる知識･ ②材料力学の基礎について演習を通して理解を深める． 能力や授業の目的･ 到達目標 ③授業計画・内容 ③主な内容は以下の通りである． １．産業における材料力学 ２．応力とひずみ ３．ねじり１（丸棒のねじり） ４．ねじり２（円形以外の断面をもつ棒のねじり，コイルばね） ５．ねじり３（小テスト）および補足説明 ６．はりの複雑な問題（不静定ばり） ７．はりの複雑な問題（連続ばり，平等強さのはり） ８．はりの複雑な問題（組合せばり，曲りばり） ９．はりの複雑な問題（小テスト） １０．ひずみエネルギー（引張りおよび曲げによるひずみエネルギー） １１．ひずみエネルギー（せん断およびねじりよるひずみエネルギー） １２．ひずみエネルギー（相反定理） １３．ひずみエネルギー（カスティリアノの定理） １４．ひずみエネルギー（小テスト）および補足説明 １５．設計と材料力学 ④テキスト･参考書等 ④教科書：「ポイントを学ぶ材料力学」，「例題で学ぶ材料力学」 他科目との関連：「材料の力学第一」と関連して授業を進めるので、必ず「材料力学の第一」も受講 すること． ⑤成績評価方法 ⑤成績評価：演習とレポートを課す．小テストを数回行い成績評価する． ⑥特記事項 6 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 流れの工学第一 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 2 ― 水力学概論 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 水沼 博 前期 水曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ①流体力学を学ぶ上での基礎となる流れの物理現象の把握とこれを明らかにするための数学的手法に ついて講述する。 ②習得できる知識･ ②流体の持つ物理的特性および圧力の概念を理解するための静水力学、流れの運動を支配する力学的 能力や授業の目的･ 諸定理とその適用方法を習得する。 到達目標 ③授業計画・内容 ③第1回－第2回 流体の性質と分類 第3回－第4回 流れの基礎 第5回－第6回 静止流体の力学 第7回－第9回 準１次元流れ 第10回－第12回 運動量の法則 第13回－第14回 管内の流れ 第15回 試験・解説 ④テキスト･参考書等 ④JSMEテキストシリーズ「流体力学」 ⑤成績評価方法 ⑤提出レポート(20点)と期末試験(60点)と出席(20点) ⑥特記事項 －158－ 7 首都大学東京 機械の力学Ａ 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 2 ― 東京都立大学※ 機械力学 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 担当教員 吉村 卓也 前期 水曜日 1 時限 ①授業方針･テーマ ②習得できる知識･ 能力や授業の目的･ 到達目標 ①②：本講義では，機械の運動を解く基礎となる動力学について学ぶ．まず動力学に欠かせない運動 学の基礎，特に，質点の運動および剛体の運動（並進運動，回転運動）を詳しく学ぶ．運動の種類に 応じた座標系の選び方，相対運動の考え方をロボットアームの運動などを想定しながら修得する．動 力学については，質点の力学，剛体の力学を中心に学び，特に回転運動方程式や，慣性モーメントに ついて理解する． ③授業計画・内容 ③授業計画・内容 第１回：イントロダクション（授業の目的、位置付け、必要性） 第２回：並進座標系（見かけの加速度、見かけの力） 第３回：回転運動の表現（角速度ベクトル、速度表現、外積） 第４回：回転座標系１（速度、加速度の関係） 第５回：回転座標系２（コリオリの加速度、例題） 第６回：並進・回転座標系１（速度、加速度の関係） 第７回：並進・回転座標系２（ロボットアームの例題） 第８回：リンク機構の運動解析（リンクの角速度） 第９回：運動学に関する演習(小テスト) 第10回：剛体の並進運動と回転運動 第11回：回転運動の力学、角運動量（角運動量の保存） 第12回：回転運動方程式 第13回：剛体の慣性モーメント（慣性主軸） 第14回：剛体の回転運動（平行軸の定理、クランクシャフトの例） 第15回：期末試験，解説 ④テキスト･参考書等 ④：特になし．適宜プリントを配布する． ⑤成績評価方法 ⑤：成績は出席及び学期末試験により判定する． ⑥特記事項 8 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 熱の工学第一 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 2 ― 熱力学第一 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 角田 直人 前期 月曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ①熱力学の重要な概念（物質の状態、熱、仕事、エネルギー、エントロピーなど）と、現象を式で表 す方法の意味、成立条件について講義する。 ②習得できる知識･ ②とらえどころの難しい熱力学的現象をどうやって数式表現するのか、とくに第１法則、第２法則の 能力や授業の目的･ 成立条件を正確に理解することをめざす。 到達目標 法則を覚えるだけではなく、熱機関や熱現象でどう適用されるのか、例題を用いて具体的に考える ことを重視する。 講義内容は、引き続き開講される機械工学コースのエネルギー関連の専門科目を学ぶために必要な 基礎知識となる。 ③授業計画・内容 ③ 第１回、２回 熱力学の基礎概念（系、周囲、熱平衡、状態量、変化、熱力学の第０法則） 第３～６回 熱力学の第一法則（エネルギーの保存則、内部エネルギー、仕事、熱、エンタルピー、 工業仕事、可逆変化、不可逆変化、理想気体とその状態変化） 第７～１１回 熱力学の第二法則とエントロピー（カルノーサイクル、クラジウスの積分、エントロ ピー、エントロピー変化） 第1２～1３回 有効エネルギーと最大仕事（有効エネルギー、無効エネルギー、最大仕事、エクセル ギー、自由エネルギー） 第1３～1４回 熱力学の一般関係式（有効エネルギー、無効エネルギー、最大仕事、エクセルギー、 自由エネルギー） 第1５回 試験 ④テキスト･参考書等 ④教科書は「熱力学」日本機械学会（丸善）を使用する。 参考書として、「工業熱力学 基礎編」谷下市松（裳華房）、「工学技術者のための熱力学」甲籐 好郎（養賢堂）を薦める。 ⑤成績評価方法 ⑤期末試験(70%)と区切りごとの小テストと出席状況(30%)で総合的に判定する。 ⑥特記事項 ⑥質問は随時受け付けるが、授業時以外は、メール [email protected] で先ず連絡すること。 －159－ 9 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 工学の数理 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 2 ― 工業数学演習 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 小口 俊樹 ・ 髙橋 智 前期 金曜日 1 時限 ①授業方針･テーマ ① 3，4年次開講の専門教育科目群を学び，さらに専門研究を行う上で，基本的に理解しておくべき 数理的処理・計算方法について講義する．また，講義と同時に習得した内容に対しての演習を行う． ②習得できる知識･ ② 特に数学的厳密さにはこだわらず，修得すべき物理科学および工学に関する物理現象解明のため 能力や授業の目的･ に数学を応用する能力を涵養することに主眼を置く．さらに，演習問題およびレポートを通じて講義 到達目標 内容の理解を深める． ③授業計画・内容 ③ 第1回 第2回 第3回 第4回 第5回 第6回 第7回 第8回 第9回 第10回 第11回 第12回 第13回 第14回 第15回 複素関数(1) 複素関数(2) 複素関数(3) 複素関数(4) ラプラス変換(1) ラプラス変換(2) ラプラス変換(3) 中間試験 フーリエ級数(1) フーリエ級数(2) フーリエ解析(1) フーリエ解析(2) フーリエ解析(3) フーリエ解析(4) 試験・解析 ④テキスト･参考書等 ④ テキスト：特に指定しない（プリント配布による）． 参考書：特に指定しない． ⑤成績評価方法 出席（10%），レポート(30%)，筆記試験（60%）により，総合的に評価する． ⑤ ⑥特記事項 10 首都大学東京 計測工学 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― 東京都立大学※ 計測工学 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 担当教員 筧 幸次 前期 4 時限（2 年生向け， 3 年生向け同時開講） 火曜日 ①授業方針･テーマ ①計測の概念とデータ処理にとって重要な精度と誤差（不確かさ），トレーサビリティについて述べ た後に，力，圧力，長さ，位置，回転，速度，流速，流量等の具体的対象を取り上げその計測法につ いて述べる． ②習得できる知識･ ②計測の基礎と原理，および計測技術 能力や授業の目的･ 到達目標 ③授業計画・内容 ③授業内容 １．計測とは ２．次元と単位・次元解析 ３．計測用語 ４．精度と誤差１ ５．精度と誤差２ ６．誤差の伝播 ７．計測の不確かさ ８．トレーサビリティと計測管理 ９．品質保証 １０．寸度の計測１ １１．寸度の計測２ １２．力学量の計測（時間，質量，力，応力，速度）１ １３．力学量の計測（時間，質量，力，応力，速度）２ １４．状態量の計測（圧力，流量，温度）１ １５．状態量の計測（圧力，流量，温度）２ ④テキスト･参考書等 ④教科書：計測工学入門第２版， ⑤成績評価方法 中村邦雄 編著 ⑤成績評価：レポートと試験で総合的に評価する． ⑥特記事項 －160－ 石垣武夫・富井薫 著， 森北出版． 11 首都大学東京 機械の力学演習 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 1 ― 東京都立大学※ 機械力学演習 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 担当教員 吉村 卓也 ・ 玉置 元 後期 火曜日 1 時限 ①授業方針･テーマ ①講義課目「機械の力学A」に対応する演習科目であり，「運動学や動力学」について演習を行う． ②習得できる知識･ ②「機械の力学A」で学んだ運動学・動力学の基礎に関する演習問題を実際に自分で解くことで，講義 能力や授業の目的･ 内容の理解を深め，また応用力を養うことを目的とする． 到達目標 ③授業計画・内容 ③第1回 第2回 第3回 第4回 第5回 第6回 第7回 第8回 第9回 第10回 第11回 第12回 第13回 第14回 第15回 機械の力学A 試験問題の解説と類似問題の説明 剛体の並進運動と回転運動の比較 回転する剛体の問題（慣性モーメント） 回転する剛体の慣性テンソル(慣性主軸，慣性乗積など） 慣性モーメントに関する演習1 慣性モーメントに関する演習2 並進運動と回転運動に関する演習1 並進運動と回転運動に関する演習2 エネルギーと運動量に関する演習1 エネルギーと運動量に関する演習2 リンク機構に関する演習1 リンク機構に関する演習2 回転座標系に関する演習1 回転座標系に関する演習2 ベクトル解析に関する演習 ④テキスト･参考書等 ④特になし．講義課目「機械の力学A」のノートや配布資料を持参するのが望ましい． ⑤成績評価方法 ⑤出席及び，提出された演習課題の回答により評価する． ⑥特記事項 ⑥特になし． 12 機械工学実験第一 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 2 指定科目 東京都立大学※ 機械工学実験 科目種別 学部教育科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 担当教員 全教員 首都大学東京 後期 水曜日 3,4 時限 ①授業方針･テーマ ①機械工学コースの基盤となる材料･機力･熱･流体･バイオ等の分野から 1) 引張試験と衝撃試験 2) 鋼の熱処理と硬さ 3) 円管内の流体摩擦 4) 熱伝達率の測定 5) 固有振動数 6) 形状の測定 の 6つ実験を，グループ毎に実施する． ②習得できる知識･ ② 上記，6テーマの機械工学の基礎的実験を通して，機械工学の基礎知識を実験を通じて理解を深め 能力や授業の目的･ る．さらに，実験方法，データ解析法，レポートのまとめ方，文献調査法など，研究を行う際に必要 到達目標 となる基礎的な事柄を習得することを目的としている． ③授業計画・内容 ③以下の6テーマの実験を6名程度のグループ毎に分かれて実施する．各テーマの実験は，実験説明と 実験，レポート指導からなり，各テーマ毎，2限×2週の4回分で実施する． 第1回～２回： ガイダンス，レポートの作成方法の指導 第2回～4回： 図書館やインターネットを利用した情報検索方法の指導 第5回～28回： 以下のテーマ実験 1) 引張試験と衝撃試験 2) 鋼の熱処理と硬さ 3) 円管内の流体摩擦 4) 熱伝達率の測定 5) 固有振動数 6) 形状の測定 第29～30回：レポート指導 ④テキスト･参考書等 ④適宜プリントを配布する． ⑤成績評価方法 ⑤出席，授業態度，レポート等を総合的に判断する． ⑥特記事項 ⑥全回出席が前提となるので注意のこと． －161－ 13 首都大学東京 東京都立大学※ 機械ＣＡＤ製図 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 2 指定科目 コンピュータ援用製図 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 担当教員 本田 智 後期 月曜日 4,5 時限 ①授業方針･テーマ ①現在、多くの機械製造メ－カでは３次元ＣＡＤシステムを導入して製品を３次元的に設計すること が設計製造の主流となっている。また、ＣＡＥシステム・ＣＡＭシステムと連携して強度解析・機構 解析・製造解析を行い、設計の最適化・設計時間の短縮が計られている。本講義では、CADシステムを 用いた機械設計法および製図法の基礎となる､「JIS B0001に基づいた２次元手書き製図法」を重点的 に講義し、製図演習を通して「機械製図法の基礎」を習得してもらう。最後の数回の講義では、３次 元ＣＡＤシステムの操作法の習得および演習を行い、CAD/CAE/CAMシステムと連携した機械設計・製図 法を習得してもらう。 ②習得できる知識･ ②機械技術者の使命は、新しい発想、新しい材料、新しい加工法を取り入れた新しい機械を設計する 能力や授業の目的･ ことであり、この新しい機械を設計・製作するためには、その機械の寸法、材料、加工法を示した製 作図が必要である。本講義を受講することによって、２次元製図法および３次元CADシステムによる機 到達目標 械製図法の基礎を習得することができる。 ③授業計画・内容 ③講義では、以下の順で講義し，製図の演習を行う。 第1～4回：講義：機械製図の概要，三角投影法の理解，製図の具備条件 製図：文字と線の演習、スパナ、L金具、他 第5～8回：講義：図形の表し方から（外径図，投影図，断面図，略図） 製図：フランジ、Lアングル、Vブロック 第9回：講義：寸法の表し方，寸法補助記号，中心線 製図：軸継ぎ手 第10回：講義：寸法公差とはめあい，幾何公差，表面粗さ 製図：軸 第11回：講義：ねじ製図（ボルトとナット，小ねじと座金）製図：ボルト、ナット、埋め込みボルト、他 第12回：講義：歯車製図 製図：平歯車 第13回：講義：組立図 製図：バルブ組立図 第14～15回：講義：ＣＡＤ操作講習 製図：トースカン ④テキスト･参考書等 ④教科書：江沢 ・配布する。 正，本田 智 著，改訂基礎機械製図，野毛書房。参考書：資料は、講義中に指示 ⑤成績評価方法 ⑤課題製図の提出と期末試験で評価する。 ⑥特記事項 ⑥製図用具として、三角定規、直定規、分度器、大コンパス、小コンパス、製図用シャープペンシル 等を購入・用意してもらう。用具の規格や大きさは、授業のはじめに指示する。 14 首都大学東京 工学の数理演習 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 1 ― 東京都立大学※ ― 科目種別 ― 単位数 ― ― 担当教員 水沼 博 後期 金曜日 5 時限 ①授業方針･テーマ ①３・４年次開講の専門教育科目群を学び、さらに専門研究を行う上で、基本的に理解しておくべき 数理的処理・計算方法について講述する。 ②習得できる知識･ ②特に，数学的厳密さにはこだわらず、習得すべき物理科学および工学に関する物理現象解明のため 能力や授業の目的･ に数学を応用する能力を涵養することに主眼をおく。 到達目標 ③授業計画・内容 ③第１回 第２回 第３回 第４回 第５回 第６回 第７回 第８回 第９回 第10回 第11回 第12回 第13回 第14回 第15回 : : : : : : : : : : : : : : : 行列と行列式 同上 同上 ベクトル解析 同上 同上 常微分方程式 同上 同上 同上 偏微分方程式 同上 同上 同上 試験・解説 ④テキスト･参考書等 ④（テキスト）特に指定しない（プリント配布による）。 （参考書）特に指定しない。 ⑤成績評価方法 ⑤出席(20点)、レポート(40点)および筆記試験(40点)により、総合評価する。 ⑥特記事項 ⑥関連科目は都市教養学部理工学系機械コース専門教育科目群における流れの工学第一、流れの工学 演習、流れの工学第二、工学の数理、数理流体工学、数理流体工学演習など －162－ 15 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 材料の力学第二Ａ 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― 材料力学第二 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 小林 訓史 後期 月曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ①材料の力学第一に続き，さらに一歩すすんで二次元・三次元の応力状態における変形と強度の基本 的解析法について学ぶ． 基本的な知識(重要な項目)を講義する．適宜関連した問題を宿題とし，次回にレポートを提出させ る． 授業開始時に小テストを行う．小テストはその前の回に行った授業の内容から出題する． シラバスを変更してでも，学生の理解度を重視する． ②習得できる知識･ ②機械構造物の設計に必要な材料・構造の強さ・変形に関する基礎知識及び応用能力の取得を目標と 能力や授業の目的･ する． 到達目標 ③授業計画・内容 ③第1回 材料力学について（復習） 第2回 カスティリアノの定理のトラス構造への応用 第3回 一般化されたフックの法則 第4回 応力の座標変換・主応力 第5回 ひずみの座標変換・主ひずみ 第6・7回 薄肉圧力容器・薄肉球 第8回 中間試験・解説 第9・10回 厚肉圧力容器 第11・12回 平板の曲げ 第13・14回 座屈問題 第15回 期末試験・解説 ④テキスト･参考書等 ④西村尚編著「ポイントを学ぶ材料力学」「例題で学ぶ材料力学」（丸善株式会社） ⑤成績評価方法 ⑤小テスト・レポート・中間テスト・期末試験を総合的に評価する 小テストの受講回数・レポートの提出回数が総回数の半分以下の場合，本講義を未受講とみなす． ⑥特記事項 ⑥材料の力学第一の単位を取得していることを前提に授業を行う． 16 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 熱の工学第二 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― 熱力学第二 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 浅古 豊 後期 火曜日 4 時限 ①授業方針･テーマ ①熱力学の基礎的事項のうちガスサイクル，蒸気および蒸気サイクルについて講義する． ②習得できる知識･ ②物質の状態,熱,仕事,エネルギーなど熱力学の概念および各式の成立条件を正確に理解し,引き続き 能力や授業の目的･ 開講される機械工学コースのエネルギー関連の専門科目を学ぶために必要な基礎知識を習得する. 到達目標 ③授業計画・内容 ③ 第一回：熱の工学第一の復習 第二～四回：ガスサイクル（定容サイクル，定圧サイクル，ブレイトンサイクル，カルノーサイクル， スターリングサイクル） 第五～七回：蒸気（一般的性質，相図，乾き度，湿り蒸気のエンタルピー，エントロピー） 第八～九回：蒸気の状態変化 可逆断熱，等圧，等容，絞り 第十～十一回：蒸気表，蒸気線図 第十二～十四回：蒸気サイクル（ランキンサイクル，冷凍サイクル） 第十五回：試験・解説 ④テキスト･参考書等 ④教科書は「熱力学」日本機械学会（丸善）を使用する．参考書として「工業熱力学 市松（裳華房）を薦める． ⑤成績評価方法 ⑤講義中の演習およびレポート30%，中間および期末試験70% ⑥特記事項 －163－ 基礎編」谷下 17 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 メカトロニクス 科目種別 専門教育科目 ― 科目種別 ― 本田 智 後期 単位数 2 ― 単位数 ― ― 2 時限（2 年生向け， 3 年生向け同時開講） 水曜日 ①授業方針･テーマ ①メカトロニクスとは、機械メカニズム・電気電子回路・コンピュータ･制御プログラムを統合し､一 つの機械システムを構築／動作させるための技術である。講義では、機械技術者が習熟しなければな らない機械のメカニズムについて重点的に講義する。また､最後の数回の授業で、機械メカニズムと電 気電子回路およびコンピュータ制御を統合させたメカトロシステムについて講義する。機械のメカニ ズムとは、機械を構成する部品を相互に運動させて､部品が特定の運動を行うように組み合わせたもの で、機構と呼ばれている。講義では､各々機構について詳述する。 ②習得できる知識･ ②この講義を聴講することによって、様々な機械が機構を組み合わせたものであること、また、電気 能力や授業の目的･ モータでこの機構を駆動したものがメカトロシステムであり，身の回りの多くの機械が，メカトロシ 到達目標 ステムであることを認識できる。さらに、自ら、新しい発想を基づいて新しい機械メカニズムおよび 新しいメカトロニクスシステムを創成できることを学ぶ。 ③授業計画・内容 ③講義は以下の項目に沿って進める。 第 1 回 メカトロニクスとは何か、機械とは何か、機械と機構 第 2～ 3回 摩擦伝動機構 第 4～ 5回 巻掛け伝動機構 第 6～ 8回 歯車機構 第 9～10回 カム機構 第11～12回 リンク機構、ゼネバ機構 第13～14回 アクチュエータ、センサー、コンピュータ、制御プログラムの構造と動作原理 第15 回 メカトロシステムの構築と創成 ④テキスト･参考書等 ④教科書、参考書は、講義のはじめに指示する。 ⑤成績評価方法 ⑤期末試験および課題レポートで評価する。 ⑥特記事項 18 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 流れの工学第二 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― 流体力学 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 小方 聡 後期 木曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ①粘性流体の基礎式を詳細に学び、それらの実際問題への応用について講義する。乱流の特性につい ての基礎的事項を講義する。 ②習得できる知識･ ②粘性流体に対する基本原理の習得と、代表的な流れへの具体的応用例を通して、流れの問題を解く 能力や授業の目的･ 手法を身につける。 到達目標 ③授業計画・内容 ③第 1回 第 2回～第 3回 第 4回～第 6回 第 7回～第 8回 第 9回～第10回 第11回～第12回 第13回～第14回 第15回 導入と粘性流体の基礎式(連続の式) 粘性流体の基礎式(ナビエストークスの式) 各種流れ場に対するナビエストークスの式の厳密解 ストークス近似、近似手法 境界層理論、層流境界層 乱流境界層、乱流の特性 各種物体周りの流れと抵抗 試験および解説 ④テキスト･参考書等 ④特に指定しない(必要に応じてプリントを配布する)。 ⑤成績評価方法 ⑤毎回の講義での小テストまたは課題（35％）、期末試験（65％）。 ⑥特記事項 ⑥前提科目：流れの工学第一 関連科目：流れの工学演習、気体力学、伝熱工学、工学の数理、工学の数理演習 －164－ 19 首都大学東京 熱の工学演習 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 1 ― 東京都立大学※ 熱力学演習 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 担当教員 金子 達司 前期 木曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ①熱力学の概念および各式の成立条件を正確に理解するための演習． ②習得できる知識･ ②物質の状態，熱，仕事，エネルギーなど熱力学の概念および各式の成立条件など熱の工学の内容に 能力や授業の目的･ 添った演習課題を課し，演習問題を自らの力で解くことによって，熱力学にたいする理解を深めると 到達目標 ともに，講義で得た熱力学の知識を整理し，応用力を養うことを目的としている． ③授業計画・内容 ③ 第 1回 第 2回 第 3回 第 4回 第 5回 第 6回 第 7回 第 8回 第 9回 第10回 第11回 第12回 第13回 第14回 第15回 熱量と単位 ( 圧力,温度,熱量,単位と単位系 ) 熱力学の第一法則(1) ( 内部エネルギー，状態量 ) 熱力学の第一法則(2) ( 閉じた系，流れ系，絶対仕事，工業仕事 ) 理想気体(1) ( 比熱，熱力学の第一法則 ) 理想気体(2) ( 状態方程式，エンタルピー ) 理想気体(3) ( 理想気体の状態変化(1) ) 理想気体(4) ( 理想気体の状態変化(2) ),理想気体(5) ( 混合気体の性質 ) 中間テスト 熱力学の第二法則(1) ( カルノーサイクル ) 熱力学の第二法則(2) ( エントロピー(1) ) 熱力学の第二法則(3) ( エントロピー(2) ) 理論サイクル(1) ( 容積形機関 ) 理論サイクル(2) ( 圧縮機，タービン，冷凍機 ) サイクルの応用 ( サイクルの改善，エネルギーシステム ) 期末テスト ④テキスト･参考書等 ④教科書は指定しない．参考書として「熱力学」日本機械学会（丸善），「工業熱力学 下市松（裳華房）を薦める． ⑤成績評価方法 基礎編」谷 ⑤出席30%，毎回の課題および試験の成績70% ⑥特記事項 20 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 流れの工学演習 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 1 ― 水力演習 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 小原 弘道 前期 火曜日 3 時限 ①授業方針･テーマ ①講義「流れの工学」で学んだ内容を種々の具体例に適用する演習。( ②習得できる知識･ ②流体力学・流体工学に関して，演習により理解を深め，様々な工学分野で直面する流体に関する問 能力や授業の目的･ 題解決の能力を身につけることを目標とする。これらを通して流体の流動現象や法則及び流体関連機 到達目標 器への応用について理解を深める。 ③授業計画・内容 ③毎回演習問題を提示し、発表者とともに解答の吟味と解説とディスカッションを行う。また、演習 に合わせ卓上実験や風車作成などをおこない講義「流れの工学第一」で学んだ内容の理解を深める。 （理解度に会わせ、学習効果を高めるために下記予定は適宜変更されることがある。また，「流れの 工学第二」での内容に関しては，履修率を勘案して，適宜下記に反映する。） 第1回 第2回 第3回 第4回 第5回 第6回 第7回 第8回 「流れの工学第一」理解度確認演習 静水力学演習 連続の式の演習 ベルヌーイの式（入門編）演習 ベルヌーイの式（基礎編）演習 運動量の法則（入門編）演習 運動量の法則（基礎編）演習 粘性（入門編） 第9回 第10回 第11回 第12回 第13回 第14回 第15回 第16回 ベルヌーイの式（中級編）演習 運動量の法則（中級編）演習 管内流（入門編）演習 管内流（基礎編）演習 総合演習１ 総合演習２ 総合演習３ 応用演習（例：風車性能の評価等） ④テキスト･参考書等 ④日本機械学会「流体力学」、丸善 ⑤成績評価方法 ⑤出席演習時間中の発表状況(50%)と各回ごとの課題・レポート(50%)により評価する． ⑥特記事項 ⑥特になし。 －165－ 21 首都大学東京 東京都立大学※ 機械の要素 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 2 ― 機械設計工学 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 担当教員 髙橋 智 前期 火曜日 1 時限 ①授業方針･テーマ ①機械を構成する要素部品とその機構，運動学について解説する． ②習得できる知識･ ②機械を構成する代表的な要素について，構造と運動原理を習得し，機械を設計製作する際に標準と 能力や授業の目的･ なる，日本工業規格(JIS)に基づいた合理性，安全および環境保全の立場にたった設計技術の習得を目 到達目標 的とする． ③授業計画・内容 ③第１回：講義内容の説明，機械の機能と機械要素 第２回：機械要素の標準化と分類ー日本工業規格（JIS）および国際標準化機構規格（ISO） 第３回：設計基準となる材料強度，許容応力および安全率 第４回：自動車における機械要素の重要性（ビデオ） 第５回～第６回：寸法公差とはめあい 第７回～第９回：締結要素（ボルト，ナット，リベットなど） 第１０回～第１２回：軸関連要素（軸，軸継手，軸受など） 第１３回～第１４回：動力伝達要素（歯車） 第１５回：試験および解説 ④テキスト･参考書等 ④・教科書 ・参考書 ⑤成績評価方法 （未定） 日本機械学会「機械工学便覧B1編 日本機械学会「機械実用便覧」 機械要素設計・トライボロジー」 ⑤学期末に行う筆記試験(70％)と授業中の演習・レポート・出席状況(30％)を考慮し，総合的に評価 する． ⑥特記事項 22 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 材料科学工学 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 2 ― 材料物性 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 吉葉 正行 前期 金曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ①金属材料を中心とする各種工業材料の機械的特性や耐環境特性などの諸特性を決定する材料組成， 結晶学，材料組織学などの基礎物性に関して，第一原理から応用を目指した実用的諸特性までを関連 づけて統一的理解を深めるための講義を行う． ②習得できる知識･ ②本講義は，材料の物性的側面の理解を中心として，この微視的（ミクロ）視点から材料の力学的 能力や授業の目的･ （マクロ）現象を説明できるようにするための科目であるので，少なくとも材料力学は修得しておく 到達目標 必要がある．本科目の理解により初めて，環境材料学（機械材料学）や新素材に関する十分な理解が 可能となる． ③授業計画・内容 ③第 1回：工業界・工学倫理の話題，鉄鋼製造プロセス，その他（材料学的話題など） 第 2回：金属・合金の結晶性・結晶構造とアモルファス 第 3回：金属・合金の相変態 ［レポート課題提示］ 第 4回：金属材料における各種格子欠陥と構造敏感な諸性質 第 5回：金属中の原子拡散現象の法則と微視的機構 第 6回：拡散に支配される諸現象・性質の実例 第 7回：合金の平衡状態図と自由エネルギー 第 8回：実用合金における平衡状態図と熱処理 第 9回：金属材料の理想強度と現実―金属強度を支配する転位の概念と観察（ＶＴＲ） 第10回：金属材料の弾性・塑性変形および破壊の微視的様相 第11回：転位の構造と基本的性質 第12回：転位と各種格子欠陥との相互作用 第13回：各種材料において期待できる強化機構 ［レポート課題締切］ 第14回：産業界，学会の最新トピックス（予定） 第15回：期末試験(解説) ④テキスト･参考書等 ④日本機械学会編「機械材料学」（丸善） ISBN978-4-88898-169-9 参考：定価（本体1,886円＋税） ⑤成績評価方法 ⑤講義内容に関して出題する小演習(随時，出席票兼)，第3回講義で設定する調査課題レポート，期末 試験成績等を総合して評価する． ⑥特記事項 －166－ 23 首都大学東京 東京都立大学※ 機械設計製図 a 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 2 指定科目 機械ＣＡＤ製図第二 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 水沼 博･小西 義昭*･ 担当教員 前期 金曜日 3，4 時限 安田 利貴*･下笠 賢二* ①授業方針･テーマ ①風車を課題として、設計と製作図の作成を行う。 ②習得できる知識･ ②講義により基礎知識を学んだ後に、各自に与えられた仕様と条件に対して機械の各要素の寸法決定 能力や授業の目的･ 及び強度計算を行う。この設計が終わった後に、各自のアイデアを入れながら組み立て構想図と各部 到達目標 品図を作成する。最後にCAEによる空力解析を行う。 ③授業計画・内容 ③第1-2回 : 風車の形式と構造(概論)講義と設計課題の説明 (小西・水沼) 第3-4回 : 軸の強度計算とスケッチ、ブレードの理論 (小西) 第5-6回 : ブレードの設計とスケッチ (小西) 第7-8回 : ハブの設計とスケッチ、組み立て図 (小西) 第9-10回 : 設計課題の提出 (小西・水沼) 第11-12回 : CAD 講習 (安田・水沼) 第13-14回 : CAD 講習 (安田) 第15-16回 : CAD 講習 (安田) 第17-18回 : 工場見学(予定) (水沼) 第19-20回 : CAE Cd値の空力解析 (下笠) 第21-22回 : CADブレード、ハブ(3D) (下笠) 第23-24回 : CAD/CAE Cd値の空力解析 (下笠・水沼) 第25-26回 : CAE Cd値の空力解析 (下笠) 第27-28回 : CAE Cd値の空力解析 (下笠) 第29-30回 : CAD & CAE 課題提出 (水沼) ④テキスト･参考書等 ④（テキスト）特に指定しない（プリント配布による）。 （参考書）特に指定しない。 ⑤成績評価方法 ⑤ 設計計算書・仕様書、部品図・組立図 及びCAEまとめの提出により成績を決める。 ⑥特記事項 24 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 機械設計製図 b 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 2 指定科目 機械ＣＡＤ製図第二 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 小方 聡 ・ 林 祐一郎 前期 金曜日 3，4 時限 ①授業方針･テーマ ①小型電気自動車を課題として、設計・製作を行う。 ②習得できる知識･ ②各グループで一台の電気自動車を実際に作製する。 座学だけでは得られないエンジニアとしてのセ 能力や授業の目的･ ンスを養う。 到達目標 ③授業計画・内容 ③第 1回 第 2回～第 5回 第 6回 第 7回～第12回 第13回 第14回～第18回 第19回 第20回～第28回 第29回～第30回 ガイダンスとグループ分け、課題の発表 基礎事項の講義および演習 構造概要発表および設計 設計および計算 車両仕様の決定 設計および計算 CAD図面提出および解説 製作 走行・最終図面・レポート提出および解説 ④テキスト･参考書等 ④特に指定しない(必要に応じてプリントを配布する)。 ⑤成績評価方法 ⑤出席（30％）、CAD図面およびレポート（35％）、製作物（35％） ⑥特記事項 ⑥前提科目：機械CAD製図、機械工作実習 関連科目：工業の力学A、材料の力学第一A、機械の要素、工学系電気回路、独創機械設計 －167－ 25 首都大学東京 機械工学実験第二 科目種別 東京都立大学※ 精密機械工学実験 科目種別 担当教員 全教員 専門教育科目 機械工学コース必修 学部教育科目 機械工学科必修 前期 水曜日 単位数 2 指定科目 単位数 2 指定科目 4, 5 時限 ①授業方針･テーマ ①機械工学コースの基盤となる材料･機力･熱･流体･バイオ等の分野から １） はりの曲げと組合わせ応力 ２） 構造部材の応力集中 ３） 物体まわりの速流計測 ４） 内燃機関の性能試験 ５） システム推定とフィールドバック制御 ６） 筋電センサーによる身体運動の解析 の6つの実験を，グループ毎に実施する． ②習得できる知識･ ②上記,6テーマの機械工学の基礎的実験を通して,機械工学の基礎知識を実験を通じて理解を深める． 能力や授業の目的･ さらに，実験方法，データ解析法，レポートのまとめ方，文献調査法など，研究を行う際に必要とな 到達目標 る基礎的な事柄を習得することを目的としている． ③授業計画・内容 ③以下の6テーマの実験を6名程度のグループ毎に分かれて実施する． 各テーマの実験は,実験説明と実験,レポート指導からなり,各テーマ毎，2限×2週の4回分で実施する. 第1回～２回： ガイダンス 第2回～4回： 図書館検索システムを利用した高度な文献検索方法 第5回～28回： 以下のテーマ実験 １）はりの曲げと組合わせ応力 ２）構造部材の応力集中 ３）物体まわりの速流計測 ４）内燃機関の性能試験 ５）システム推定とフィールドバック制御 ６）筋電センサーによる身体運動の解析 第29～30回：レポート指導 ④テキスト･参考書等 ④ 適宜プリントを配布する． ⑤成績評価方法 ⑤ 出席，授業態度，レポート等を総合的に判断する． ⑥特記事項 ⑥ 全回出席が前提となるので注意のこと． 26 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 機械の制御 科目種別 自動制御 科目種別 小口 俊樹 専門教育科目 機械工学必修 学部専門科目 前期 木曜日 単位数 2 ― 単位数 2 指定科目 1 時限 ① 業方針･テーマ ①今日、ロボットをはじめとする自動機械をはじめ、我々に身近な家庭用電化製品にいたるまで、様 々な機械にはフィードバック制御が用いられている。また、人間を含む生物の運動制御を理解するう えでもフィードバック制御の概念は重要である。本講義では、フィードバック制御の基礎的事柄につ いて学ぶ。機械の制御，先端制御工学を通じて，古典制御理論と現代制御理論の基本的な考え方を扱 う． ②習得できる知識･ ②システムの入出力記述，内部記述による表現，それらの表現に基づくシステム解析、制御系設計の 能力や授業の目的･ 基礎的事項を習得する。 到達目標 ③授業計画・内容 ③講義計画： 第1回 フィードバック制御の概念と具体的な事例紹介 第2回 システムの表現(1) 第3回 システムの表現(2) 第4回 時間領域におけるシステムの動的挙動の解析(1) 第5回 時間領域におけるシステムの動的挙動の解析(2) 第6回 状態フィードバック(1) 第7回 状態フィードバック(2) 第8回 出力フィードバック(1) 第9回 出力フィードバック(2) 第10回 伝達関数 第11回 周波数領域におけるシステムの解析（1） 第12回 周波数領域におけるシステムの解析（2） 第13回 フィードバック制御系の制御性能（1） 第14回 フィードバック制御系の制御性能（2） 第15回 試験・解説 ④テキスト･参考書等 ④参考書：Åström and Murray 著：Feedback Systems : An Introduction for Scientists and Engineers, Princeton University Press (2008) http://www.cds.caltech.edu/~murray/books/AM08/pdf/am08-complete_28Sep12.pdf ⑤成績評価方法 ⑤期末試験（70％）、レポート（20％）、出席（10％）で評価する。 ⑥特記事項 ⑥首都大学東京都市教養学部理工学系機械工学コース必修科目． －168－ 27 首都大学東京 バイオメカニクス 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 ― 科目種別 ― 東京都立大学※ 担当教員 青村 茂 ・ 長谷 和徳 後期 金曜日 単位数 2 ― 単位数 ― ― 4 時限 ①授業方針･テーマ ①生体は地球上では重力場のもとで形作られ、生命現象を営んでおり、その挙動はすべて力学の支配 を受けている。本講義では機械工学の４力学（材料力学・機械力学・流体力学・熱力学）を基礎とし て、生体各部位の機能と構造を力学的に解析することにより、医療や福祉、スポーツにおける生体に 関する諸問題の解決に応用するための基本を学ぶ。 ②習得できる知識･ ②機械工学の基礎教育を受けた学生あるいは、機械工学以外のバイオメカニクスを志す学生のための 能力や授業の目的･ 入門的な講義。 到達目標 ③授業計画・内容 ③第１回 バイオメカニクスと機械工学 （バイオメカニクスと機械工学とのかかわり／バイオメカニクス発展の歴史） 第２～３回 人体の解剖学的な構造としくみ （体の支持機能としての骨格系／関節を動かす機能としての筋系（骨格筋）／酸素および栄養補給 機能としての脈管系） 第４～５回 固体力学的な取り扱い （筋骨格系の力学的性質と固体力学的扱い／生体硬組織・何組織代替材料） 第６～７回 流体力学的な取り扱い （流体力学とバイオレオロジー／生体内のいろいろな流れ／呼吸器／医療・福祉への応用） 第８～１０回 機械力学的な取り扱い （ヒューマンダイナミクスとは／人体の動作・運動解析について／歩行と義足／人体の振動・衝撃 解析について／応用例） 第１１～１２回 生体および人工関節機能とバイオトライボロジー （バイオトライボロジー／人工関節の機能とバイオトライボロジー／人工関節以外の筋骨格系人工臓器） 第１３～１４回 数値計算とコンピュータ・シミュレーション （数値計算とバイオメカニクス／数値計算を実施するにあたっての形状モデリング技法／有限 要素法と数値解析／汎用ソフトウェアの活用例） 第１５回 試験・解説 ④テキスト･参考書等 ④バイオメカニクス（森北出版） ⑤成績評価方法 ⑥特記事項 ⑤出席・レポート提出状況および試験結果より総合的に評価する。 28 首都大学東京 伝熱工学 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― 東京都立大学※ 伝熱工学 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 担当教員 角田 ①授業方針･テーマ ② 直人 前期 金曜日 1 時限 移動現象の基礎的事項について講義する。 ②習得できる知識･ ②この講義ではさまざまな熱移動現象を取り上げ、それらの現象の物理的意味と現象を支配している 能力や授業の目的･ 因子など熱移動現象の基礎的事項を正確に理解することを目的とする。 到達目標 ③授業計画・内容 ③ 第1～5回 熱伝導，フーリエの法則，熱伝導方程式の導出，定常熱伝導，非定常熱伝導，熱伝導率の 測定法，数値解法 第6～9回 ニュートンの冷却の法則，強制対流熱伝達，エネルギー式の導出，熱伝達の整理式，相似 解，自由対流熱伝達，自由対流熱伝達の整理式 第10～11回 放射伝熱，放射伝熱の基本法則 第12～14回 沸騰伝熱，沸騰曲線，プール沸騰 第15回 試験 ④テキスト･参考書等 ④教科書は「伝熱工学」日本機械学会（丸善）を使用する。 参考書として、「伝熱工学」相原利雄（裳華房）を薦める。 ⑤成績評価方法 ⑤期末試験(70%)と区切りごとの小テストと出席状況(30%)で総合的に判定する。 ⑥特記事項 ⑥質問は随時受け付けるが、授業時以外は、メール [email protected] で先ず連絡すること。 －169－ 29 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 燃焼工学 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― エネルギ変換工学 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 首藤 登志夫 前期 火曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ②習得できる知識･ 能力や授業の目的･ 到達目標 ①②人類のエネルギー利用の大部分が熱の形態を経ているが，その熱は燃焼によって燃料の化学エネ ルギーを熱エネルギーに変換することで得られることが多い．本講では，エネルギー媒体としての燃 料とエネルギー変換過程としての燃焼に関する基本的な事項を理解し，現在の石油系炭化水素燃料の 燃焼利用に関する知識を得る．さらに，燃料電池システム，水素エネルギーシステム，再生可能エネ ルギーキャリアなど，環境調和型のエネルギー利用技術についても学ぶ． ③授業計画・内容 ③以下の内容について，講義形式で行う． ・人類による火の使用の起源とエネルギー利用の歴史 ・エネルギー変換の意義とエネルギー媒体 ・燃料の分類と特徴 ・石油系炭化水素燃料 ・水素やバイオ燃料などの石油代替燃料 ・予混合燃焼と拡散燃焼 ・燃焼反応と熱発生 ・燃焼ガスの組成と分析 ・燃焼現象 ・燃料電池システム ④テキスト･参考書等 ④テキストは指定せず，必要に応じて資料を配布する．参考書は初回講義で紹介する． ⑤成績評価方法 ⑤期末試験によって評価する． ⑥特記事項 ⑥後期開講の「内燃機関工学」を履修するには本講の習得が望ましい． 30 首都大学東京 振動工学 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― 東京都立大学※ 振動工学 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 担当教員 長谷 和徳 前期 月曜日 3 時限 ①授業方針･テーマ ①ばね-質量の1自由度系，2自由度系の振動解析および連続体の振動解析 ②習得できる知識･ ②振動問題（振動の低減，振動の制御）を取り扱うことは機械・構造物を設計解析する上で，非常に 能力や授業の目的･ 重要である．本講義では機械や構造物に発生する振動を工学的に解析するための基礎的な技術の習得 到達目標 を目標とする． ③授業計画・内容 ③第１回：講義計画，振動の種類，振動の用語 第２回：１自由度系の自由振動（運動方程式） 第３回：１自由度系の自由振動（無減衰系の解法） 第４回：１自由度系の自由振動（エネルギー法） 第５回：１自由度系の自由振動（減衰系） 第６回：１自由度系の強制振動（定常応答） 第７回：１自由度系の強制振動（仕事と振動の伝達） 第８回：１自由度系の強制振動（多重周期振動） 第９回：中間試験 第１０回：２自由度系の振動（自由振動の解） 第１１回：２自由度系の振動（モード座標） 第１２回：２自由度系の振動（強制振動） 第１３回：Ｎ自由度系の振動 第１４回：連続体の振動 第１５回：試験・解説 ④テキスト･参考書等 ④教科書：日本機械学会「振動工学」 参考書：鈴木浩平編「例題で学ぶ振動工学」 ⑤成績評価方法 ⑤出席，レポートの成績：約20% ⑥特記事項 ⑥「数学」の微分方程式，「工業力学」の動力学を復習しておくこと。 中間試験の成績：約30% －170－ 期末試験の成績：約50% 31 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 機械数値計算法 科目種別 専門教育科目 単位数 2 指定科目 工業情報処理 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 本田 智 前期 月曜日 5 時限 ①授業方針･テーマ ①機械工学では、未だに解明されていない数多くの様々な現象が存在し、この現象を理論的・実験的 ・数値計算的に解明する研究が続けられている。本講では、数値計算による解析法として、補間法・ 関数近似法・数値微分法・数値積分法・誤差評価、および、連立一次方程式・非線形方程式・微分方 程式の数値解析法を、講義する．併せてとコンピュータ演習行う。 ②習得できる知識･ ②この講義を受講することによって、自然現象を数値的に具現化する知識・能力を養い、また、理論 能力や授業の目的･ 式を数値的に解く方法を習得する。さらに、卒業研究等で行う実験において、その実験データを整理 到達目標 する方法および理論解析による理論値の導出、さらに、それらを比較する方法を習得する。 ③授業計画・内容 ③講義は以下の項目に沿って進める。 （１）数値計算法 （２）補間法 （３）関数近似法 （４）数値微分法 （５）数値積分法 （６）連立一次方程式の解法 （７）非線形方程式の解法 （８）微分方程式の数値解析法 （９）誤差解析と評価 ④テキスト･参考書等 ④教科書・参考書は、講義のはじめに指示する。 ⑤成績評価方法 ⑤期末試験および課題レポートで評価する。 ⑥特記事項 32 首都大学東京 インターンシップ 科目種別 専門教育科目 単位数 1 指定科目 東京都立大学※ インターンシップ 科目種別 学部専門科目 単位数 1 指定科目 担当教員 未定 集中 随時 ①授業方針･テーマ ①：学生が在学中に自らの専攻，将来のキャリアに関連した就業体験を行う． 実施期間は１～2週間程度である． ②習得できる知識･ ②： 能力や授業の目的･ 機械工学分野の企業における就業体験を行い，職業人としての将来への発展につなげる． 到達目標 ③授業計画・内容 ③： スケジュールの詳細は企業により作成されるプログラムに従う． ④テキスト･参考書等 ④： なし． ⑤成績評価方法 ⑤： 段階評価ではなく，可もしくは不可とする． ⑥特記事項 ⑥： 受入企業は学生の希望により自ら選択するが，多くの場合は選考があり希望企業に行けない場合もあ る． 履修申請は受入企業決定後に行うので，追加履修申請を行う． インターンシップ担当教員による事前ガイダンスがあるので，掲示等に注意し必ずガイダンスを受け ること． －171－ 33 首都大学東京 機械英語第一 科目種別 専門教育科目 単位数 2 指定科目 東京都立大学※ 工業英語第一 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 担当教員 非常勤・首藤 登志夫・吉田 真 前期 水曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ①英語による技術文書の読解と作成の基礎を学ぶ． ②習得できる知識･ ②機械系エンジニアに求められる英文読解能力および英文作成能力の基礎を養う．工業英語検定4級以 能力や授業の目的･ 上に相当する能力を身につけることを到達目標の目安とする． 到達目標 ③授業計画・内容 ③工学や工業技術を記述するための英語の基礎について解説と演習を行う． ④テキスト･参考書等 ④初回講義で案内する． ⑤成績評価方法 ⑥特記事項 34 首都大学東京 東京都立大学※ 独創機械設計 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 2 指定科目 機械ＣＡＤ製図第一 科目種別 学部専門科目 機械工学科必修 単位数 2 指定科目 小林 訓史･渡部 和* 後期 火曜日 4，5 時限 佐橋 直樹*･吉村 卓也・玉置 元 ①授業方針･テーマ ①創造的思考の啓発，設計＆ものづくり体験，グループディスカッション，エンジニアリングマイン ドの育成を目的とする演習科目 担当教員 ②習得できる知識･ ②創造的思考の啓発，設計＆ものづくり体験，グループディスカッション，エンジニアリングマイン 能力や授業の目的･ ドの育成が目的 到達目標 ③授業計画・内容 ③第1回，内容説明，アイデアをまとめる． 第2回，アイデアのまとめ、グループ編成，自由討論 第3回，グループディスカッションによる設計構想 第4回，Solid Worksによる計画図作成 第5回，Solid Worksによる計画図作成 第6回，CAE講習会 第7回，CAE演習 第8回，Solid WorksによるCAD製図 第9回，Solid WorksによるCAD製図 第10回，CAE解析 第11回，CAE解析、3次元CAD図 第12回，3次元CAD図、3Dアッセンブリ図、２次元CADへの展開 第13回，3次元CAD図、3Dアッセンブリ図、２次元CADへの展開 第14回，パワーポイントによるグループプレゼン資料作成 第15回，発表会と最終レポートの提出 ④テキスト･参考書等 ④教科書は指定しない． ⑤成績評価方法 ⑤出席30%，図面及びレポート70% ⑥特記事項 －172－ 35 生産工学 科目種別 専門教育科目 機械工学コース 必修（2008 年度以前入学） 東京都立大学※ 生産設計学 科目種別 学部専門科目 担当教員 真鍋 健一 ・吉本 一穂* 首都大学東京 後期 単位数 2 ― 単位数 2 指定科目 金曜日 4 時限 ①授業方針･テーマ ①工業生産活動に必要なさまざまな技術や手法を網羅した生産工学について講義する． ②習得できる知識･ ②自動車、カメラ、工作機械、冷蔵庫、パソコンなど、身の回りの多くの工業製品は工場で生産され、 能力や授業の目的･ 家庭や、オフィス、工場で使われる．本講義では、消費者が必要とする時に、妥当な価格で製品を提 到達目標 供できるように、どのように工場において基本的な生産機能だけでなく、 効率的で無駄のないように 生産機能を使い、生産活動を支援するさまざまな技術や手法が取り入れられているか、その基本知識 を習得する． ③授業計画・内容 ③本講義では、工業生産に必要な技術や手法を網羅した生産工学について講義する． 現段階では以下の基本的な内容を考えている．(1)何を作るか、 (2)どのようにして作るか、(3)ど こで作るか、この３段階で必要な技術について概説する．また、ものづくりの流れ、生産管理，工程 管理，信頼性，生産/管理システムの概要についても含める． ④テキスト･参考書等 ④特に指定なし． ⑤成績評価方法 ⑤期末試験によって評価する．レポートおよび出席は成績評価に加算する． ⑥特記事項 ⑥ ・前提科目 ・関連科目 材料の力学第一、材料の力学演習、材料の力学第二、材料科学工学 材料加工学 36 首都大学東京 材料加工学 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― 東京都立大学※ 加工工学 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 担当教員 筧 幸次 後期 水曜日 3 時限 ①授業方針･テーマ ①機械の設計のためには，加工技術を知らなければならない．本講義では，素形材工学（鋳造，粉末 成形，塑性加工および溶接），代表的機械加工である切削・研削および特殊加工プロセスの技術及び その加工メカニズムを解説する．講義においては，航空機エンジンおよび自動車の部材の加工法を例 に取り解説する．主な内容は以下の通りである． ②習得できる知識･ ②材料加工プロセスの基礎とそれぞれの加工法の特徴を理解する 能力や授業の目的･ 到達目標 ③授業計画・内容 ③１．航空機の機体とエンジン概論 ２．素形材工学1（鋳造） ３．素形材工学2（鋳造） ４．素形材工学3（粉体加工） ５．塑性加工（塊状物の成形：鍛造，押出し，引抜き，転造） ６．塑性加工（板材の成形：曲げ加工，深絞り加工） ７．溶接・接合（アーク溶接） ８．溶接・接合（電子・レーザービーム溶接） ９．機械加工1（切削加工） １０．機械加工2（切削加工） １１．精密機械加工（研削） １２．特殊加工プロセス（特殊加工の特徴） １３．特殊加工プロセス（放電加工） １４．特殊加工プロセス（電子・レーザービーム加工） １５．先端の加工技術紹介 ④テキスト･参考書等 ④教科書：基礎生産加工学 参考書：授業中に紹介． ⑤成績評価方法 （小坂田宏造編， 朝倉書店） ⑤成績評価：レポートと試験で総合的に評価する． ⑥特記事項 －173－ 37 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 固体力学 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― 弾性・塑性学 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 真鍋 健一 後期 金曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ①固体材料のうち、弾性および塑性体の力学応答に関する基礎理論について講義する． ②習得できる知識･ ②全ての材料は外力をうけると変形するが、外力がある限度以内であれば、これを除いたとき元の状 能力や授業の目的･ 態に戻る．これを「弾性」と呼ぶ．その限度を超えたときには永久変形が残り「塑性」状態になる． 到達目標 このような力学的特性を持つ材料、すなわち「弾・塑性体」の応力・ひずみについて、より一般的な 問題の解析方法およびその基礎理論を学ぶ． ③授業計画・内容 ③ 第１回：応力とひずみ、応力のつりあい方程式と境界条件 第２回：ひずみ成分、ひずみの適合条件 円柱座標系によるひずみの表示 第３回：応力成分による適合条件式、変位成分によるつりあい方程式 第４回：平面応力と平面ひずみ、平面問題の基礎式 第５回：応力関数、多項式による解 第６回：応力関数、集中荷重が作用する片持ちはりの曲げ 第７回：テスト 第８回：材料の塑性域における流動特性とそのモデル化 第９回：体積一定則、応力・ひずみ曲線の数式表示 第10回：塑性不安定、降伏条件 第11回：偏差応力の役割､降伏曲面 第12回：塑性域の応力とひずみの関係 第13回～14回：剛塑性体の曲げ 第15回：学期末テスト ④テキスト･参考書等 ④(参考書）弾性力学、阿部武治、清水茂俊、山田勝稔共著、朝倉書店 基礎塑性加工学、川並高雄､関口秀夫､斎藤正美編著､森北出版 その他、授業中に指示する． ⑤成績評価方法 ⑤中間試験と期末試験によって評価する．レポートおよび出席は成績評価に加算する． ⑥特記事項 ⑥・前提科目 材料の力学第一、材料の力学演習、材料の力学第二 ・関連科目 機械の要素 講義の進行等について、教員のHP(URL http:www.comp.metro-u.ac.jp/~manabe/)で、随時情報を提供 するので、受講者は適宜確認すること． 38 首都大学東京 ロボット設計論 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― 東京都立大学※ 動的設計工学 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 担当教員 未定 後期 木曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ①②：本講義では，運動学，機構学を基礎として，ロボット運動学，ロボットの機構解析，マニピュ ②習得できる知識･ レータ設計等の基本を学ぶ． 能力や授業の目的･ 到達目標 ③授業計画・内容 ③授業計画・内容 まず，ロボット運動学においては，順運動学と逆運動学について学び，ロボット特有の座標変換で ある，ヤコビ行列，同次変換行列，角速度の計算，特異点の解析等を学ぶ．また，ロボットの機構解 析においては，対偶と自由度，平面機構の運動解析，リンク機構の解析法などを学ぶ．また，マニピ ュレータ設計においては，ロボットを機構の観点から分類し，目的の作業に応じた機構の選択とその 設計法，及び剛体マニピュレータにおける経路計画の基礎について学ぶ． ④テキスト･参考書等 ④：特になし．適宜プリントを配布する． ⑤成績評価方法 ⑤：成績は出席及び学期末試験により判定する． ⑥特記事項 ⑥：「先端制御工学」を併せて履修することが望ましい． －174－ 39 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 内燃機関工学 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― 原動機工学 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 首藤 登志夫 後期 火曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ②習得できる知識･ 能力や授業の目的･ 到達目標 ①②内燃機関は，燃料が持つ化学エネルギーを燃焼によって熱に変換し，更にその熱を熱機関サイク ルによって機械的仕事に変えるエネルギー変換システムであり，パワー密度の高さから自動車などに 広く使用されている．本講では，従来のガソリンエンジンやディーゼルエンジンの熱効率や排ガスに 関する基本的な事項を理解した上で，DISCエンジン，HCCIエンジン，水素エンジン，ハイブリッド電 気自動車システムなど，先進の高効率エンジンシステムについても知識を得る． ③授業計画・内容 ③以下の内容について講義形式で行う． ・エンジンの分類と作動原理 ・エンジンが求める燃料の性状 ・エンジンの熱効率理論と熱発生率 ・エンジンの排ガスとその分析・浄化技術 ・エンジンの燃焼現象とその解析 ・直接噴射層状給気（DISC）エンジン ・予混合圧縮自己着火（HCCI）エンジン ・水素エンジンなどの代替燃料エンジン ・ハイブリッド電気自動車システム ④テキスト･参考書等 ④テキストは指定せず，必要に応じて資料を配布する．参考書は初回講義で紹介する． ⑤成績評価方法 ⑤レポートおよび期末試験によって評価する． ⑥特記事項 ⑥前期開講の「燃焼工学」を履修していることが望ましい． 40 首都大学東京 環境材料学 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― 東京都立大学※ 機械材料学 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 担当教員 吉葉 正行 後期 火曜日 3 時限 ①授業方針･テーマ ①工業的に最も広く用いられており，かつ重要な金属材料の強度と破壊，耐環境性問題などを中心に，諸性 質を理解する上で重要な材料物性とその発現機構，そしてこれをエンジンや各種プラント等のシステム構成 部材として利用する上で考慮すべき事項について解説するとともに，最近話題の新材料と関連づけて説明す る． ②習得できる知識･ 能力や授業の目的･ 到達目標 ②本講義では，何故（Why?）そのような性質が得られるのか，という視点から材料の諸性質を基本的に理解 することを主眼に展開するとともに，これらの性質をどのように（How to?）適切に使いこなすかという実 用化技術とリンクさせることに重点を置く．また，応力や温度，環境などの各種環境条件下での材料特性が どのように決定されるかを実用的観点に立ったリスクベースのアプローチから理解する． ③授業計画・内容 ③第１回：金属，無機材料（セラミックス），有機材料における変形と破壊，強度の概念 第２回：金属・合金における各種強化機構Ⅰ 第３回：金属・合金における各種強化機構Ⅱ 第４回：金属，セラミックスにおける延性破壊と脆性破壊の特徴と巨視的・微視的様相 第５回：金属，セラミックスにおける強度と破壊に及ぼす各種材料因子の影響 第６回：鉄鋼材料における熱機械的処理法と機械特性ならびに耐環境特性Ⅰ 第７回：鉄鋼材料における熱機械的処理法と機械特性ならびに耐環境特性Ⅱ 第８回：非鉄金属材料における熱処理法と各種特性 第９回：疲労破壊の微視的様相と影響因子 第10回：環境ー応力相互作用下での各種材料損傷と影響因子 第11回：各種高温材料と超高温材料 第12回：環境負荷低減のための材料戦略 第13回：環境機能材料設計の概念 第14回：環境材料学に関する最近のトピックス 第15回：期末試験（解説） ④テキスト･参考書等 ④教科書：「よくわかる材料学」宮川大海・吉葉正行著，森北出版 その他，適宜プリントを配布する． ⑤成績評価方法 ⑤講義時に出題するレポートや材料クイズ，講義期間中に調査する課題レポート，期末試験の成績等を総合 して最終成績を決定する． ⑥特記事項 －175－ 41 首都大学東京 トライボロジー 科目種別 専門教育科目 ― 科目種別 ― 東京都立大学※ 担当教員 髙橋 智 ・ (未定） 後期 単位数 2 ― 単位数 ― ― 金曜日 1 時限 ①授業方針･テーマ ①機械をはじめとするあらゆる分野において，部材同士が相対運動を行う表面で生ずる摩擦、摩耗， 潤滑および周期的に変動する繰返し荷重で生じる疲労に関する科学と技術を解説する。 ②習得できる知識･ ②摩擦，摩耗，潤滑および疲労に関する基礎科学から応用技術について学び，先端機器や環境機器の 能力や授業の目的･ ような過酷な条件に対応できる，高度設計技術の修得を目指す． 到達目標 ③授業計画・内容 ③第１回 講義内容の説明，自動車におけるトライボロジーの重要性（ビデオ） 第２～４回 トライボロジーの意義，材料表面と接触，ヘルツの接触理論 第５～６回 摩擦の発生，メカニズム 第７～８回 摩耗と表面損傷 第９～１０回 流体潤滑 第１１～１２回 弾性流体潤滑と境界潤滑 第１３～１４回 潤滑剤と機械要素の潤滑例など 第１５回 試験・解説 ④テキスト･参考書等 ④テキスト：「トライボロジー」山本雄二，兼田楨宏（理工社）． 参考書：特に指定しない．必要に応じてプリントを配布する． ⑤成績評価方法 ⑤学期末に行う筆記試験(70％)と授業への出席状況・在外学習として課するレポート(30％)を考慮 し，総合的に評価する． ⑥特記事項 42 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 先端制御工学 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― 計算機応用制御 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 小口 俊樹 後期 月曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ①計算機の発達は、図的解法に基づいていた古典的なシステム解析・制御系設計論から微分方程式を 用いた状態空間論へと制御理論を飛躍的に発展させた。本講義においては、「機械の制御」で学んだ 事柄を基に，MATLABを援用することでより基礎の理解を深めるとともに，実践的な制御系設計法につ いて学ぶ． ②習得できる知識･ ②古典制御理論および現代制御理論に基づく制御理論とその適用方法を習得する． 能力や授業の目的･ 到達目標 ③授業計画・内容 ③講義計画：第1回 MATLABの基礎 第2回 システムモデリング 第3回 システムの動的挙動の解析(1) 第4回 システムの動的挙動の解析(2) 第5回 制御系設計法(1) 第6回 制御系設計法(2) 第7回 最適制御理論(1) 第8回 最適制御理論(2) 第9回 ロバスト制御(1) 第10回 ロバスト制御(2) 第11回 ロバスト制御(3) 第12回 制御系設計演習(1) 第13回 制御系設計演習(2) 第14回 制御系設計演習(3) 第15回 課題提出・解説 ④テキスト･参考書等 ④参考書：講義中に指示する。 ⑤成績評価方法 ⑤小テスト・レポート（70%）、出席（30%） ⑥特記事項 ⑥受講者は「機械の制御」を履修済みであることを前提として講義を行う。 本講義では，線形代数、微分方程式の知識を要する。 －176－ 43 首都大学東京 バイオエンジニアリング 東京都立大学※ ― 担当教員 若山 修一・水沼 博・長谷 和徳 科目種別 専門教育科目 科目種別 ― 前期 月曜日 単位数 2 ― 単位数 ― ― 2 時限 ①授業方針･テーマ ①現在および将来の機械工学において不可欠な分野であるバイオエンジニアリングに関する事項を、それま でに学んだ基礎的科目に基づいて基礎から応用まで講義する。 ②習得できる知識･ ②バイオエンジニアリングは、医療・福祉分野、エネルギー分野、環境分野など現在および今後の社会にお 能力や授業の目的･ けるさまざまな問題に対応するための、機械工学を基盤とした新しい技術的分野である。したがって、大都 市における技術的課題の理解と、解決方法の検討に関する基礎的知識・能力を習得させることを目的とした 到達目標 専門科目である。 ③授業計画・内容 ③本講義は、以下のバイオマテリアル、バイオレオロジー、バイオダイナミクスなどの分野について講義する。 第１回～第５回：バイオマテリアル（担当：若山） バイオマテリアルには、生体の機能を代替するものや生体内で創生された物質の機能を利用し工業的 に利用するものがある。本講義では、機械工学に特に関連の深い骨格系に関するバイオマテリアルを中 心に以下の事項について講義する。骨格系の力学、骨格系における構造の剛性と強度、骨格系における 材料の構造と組織、骨格系における構造材料の性質と機能および材料試験法、骨格系のトライボロジー、 人工関節･骨置換材へのバイオマテリアルの応用。 第６回～第１０回：バイオレオロジー（担当：水沼） レオロジーは様々な流動現象を広く対象とする学問であるが、ここでは生体に関連する流動現象を対 象として講義する。生体内部には血液や粘液など種々の流体が生命を維持するために重要な役割を果た しているが、これらの流体の多くは非ニュートン流体と呼ばれ、空気や水などの流体とは異なる力学的 特性を有している。このような生体に関連する流体の力学特性の基礎を講義すると共に、生体内の流れ( 血管内の血液流動、関節の潤滑流れ、咽喉･食道の食塊流動など)や医療･福祉への応用として血液ポンプ などについて講義する。 第１１回～第１５回：バイオダイナミクス（担当：長谷） 歩行などの人の身体運動は機械力学的観点からみれば、マルチボディダイナミクスの理論によりモデ ル化できる。ここでは人体筋骨格系の力学的特性について解説し、それをモデリングしたデジタルヒュ ーマン技術についても紹介する。その応用として、義足や歩行のリハビリテーション機器の開発やその 評価手法についても紹介していく。 ④テキスト･参考書等 ④適宜資料を配布する。 ⑤成績評価方法 ⑤出席、レポートおよび試験の結果を総合的に評価する。 44 首都大学東京 企業研修 科目種別 専門教育科目 単位数 2 指定科目 東京都立大学※ 実業実習 科目種別 学部専門科目 単位数 1 指定科目 担当教員 全員 後期 月曜日 3 時限 ①授業方針･テーマ ①②③民間や国などの工場および研究所を見学し，今まで学習したことがどんなところに応用されて いるのか，また社会の要請にいかに取り組んでいるかを学ぶ．そして，見学の中で経験し，学んだこ ②習得できる知識･ とを勉学の資質にすると共にエンジニアとしてのセンスを養う．近郊の工場や研究所を6回見学する． 能力や授業の目的･ 見学時間は1回2-3時間である．2月中旬過ぎに1泊2日の見学旅行を行い，2-3社を見学する． 到達目標 ③授業計画・内容 ④テキスト･参考書等 ④会社から配られる会社概要や専門科目の教科書など ⑤成績評価方法 ⑤期末試験は行わず，成績は見学参加とレポートにより採点する． ⑥特記事項 ⑥工場や研究所を訪問するのに失礼にならない服装をすること．特に工場は危険なので，サンダルな ど怪我をするような履物は厳禁．見学の際には別行動をとったりして事故に巻き込まれないように注 意．見学後はレポートを提出するので見学場所が決まったら関連することを事前に調べておき見学を 有意義にすること． 見学時間は2-3時間であるが，見学場所に行く時間を含めると半日を要する．この科目の前後で他の科 目を履修する場合，機械コースの専門科目では休講をお願いするが，機械コース以外の科目を前後で 履修する場合，その科目は欠席になるので注意すること． －177－ 45 首都大学東京 機械英語第二 科目種別 専門教育科目 単位数 2 指定科目 東京都立大学※ 工業英語第二 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 担当教員 非常勤・首藤 登志夫・吉田 真 後期 水曜日 2 時限 ①授業方針･テーマ ①英語による技術文書の読解と作成について学ぶ． ②習得できる知識･ ②機械系エンジニアに求められる英文読解能力および英文作成能力を養う．工業英語検定3級以上に相 能力や授業の目的･ 当する能力を身につけることを到達目標の目安とする． 到達目標 ③授業計画・内容 ③工学や工業技術を記述するための英語について解説と演習を行う． ④テキスト･参考書等 ④初回講義で案内する． ⑤成績評価方法 ⑥特記事項 46 首都大学東京 特別研究プロジェクト 科目種別 専門教育科目 東京都立大学※ ― 科目種別 ― 担当教員 全教員 後期 単位数 2 単位数 ― 4 時限分空き時間に履修すること ①授業方針･テーマ ①②③指導教員のもとで行われる機械工学に関する先端的研究と論文作成 ②習得できる知識･ 能力や授業の目的･ 到達目標 ③授業計画・内容 ④テキスト･参考書等 ⑤成績評価方法 ⑤出欠，態度，研究の内容と成果，ならびに作成した論文を総合して最終成績を決定する． ⑥特記事項 ⑥本プロジェクトは早期卒業者用である． －178－ 指定科目 ― 47 首都大学東京 卒業研究 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 5 指定科目 東京都立大学※ 特別研究 科目種別 学部専門科目 単位数 5 指定科目 機械工学科必修 前期，後期にそれぞれ 5 時限分空き時間に修 得すること ①授業方針･テーマ ①指導教員のもとで行われる機械工学に関する先端的研究と論文作成． 担当教員 全教員 通年 ②習得できる知識･ ②機械工学分野における技術者･研究者としての基礎的能力． 能力や授業の目的･ 到達目標 ③授業計画・内容 ③各教員の指示に従うこと． ④テキスト･参考書等 ④各教員から別途指示される． ⑤成績評価方法 ⑤出欠，態度，研究の内容と成果，ならびに作成した論文を総合して最終成績を決定する． ⑥特記事項 ⑥｢履修の手引き｣に記載の、受講要件を満たしていること． 48 首都大学東京 卒業研究ゼミナール 科目種別 専門教育科目 機械工学コース必修 単位数 4 指定科目 東京都立大学※ 特別研究ゼミナール 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 担当教員 全教員 通年 前期，後期にそれぞれ 4 時限分空き時間に 修得すること ①授業方針･テーマ ①卒業研究と関連したゼミナール ②習得できる知識･ ②機械工学分野における技術者･研究者としての基礎的能力． 能力や授業の目的･ 到達目標 ③授業計画・内容 ③各教員の指示に従うこと． ④テキスト･参考書等 ④各教員から別途指示される． ⑤成績評価方法 ⑤出欠，態度，発表内容を総合して最終成績を決定する． ⑥特記事項 ⑥｢履修の手引き｣に記載の、受講要件を満たしていること． －179－ 49 首都大学東京 機械システム工学 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― システム工学 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 東京都立大学※ 担当教員 吉村 卓也 ・ 横山 誠* 前期 金曜日 1 時限 ①授業方針･テーマ ①②：本講義では，機械システムの特性のモデル化，同定について学ぶ． ②習得できる知識･ 能力や授業の目的･ 到達目標 ③授業計画・内容 ③授業計画・内容 まず，機械システムとして振動系を取上げ，多自由度系のシステム解析等について学ぶ．また，機 械システムを対象とした一般論として，システムのモデル化や同定法について学ぶ．主な項目を以下 に記す． １．振動系を対象とした多自由度システム解析 ２．スペクトル解析の基礎 ３．システム推定論の基礎 ４．時系列(信号)生成モデルの同定 ５．システム同定 ６．その他 ④テキスト･参考書等 ④：特になし．適宜プリントを配布する． ⑤成績評価方法 ⑤：成績は出席及び学期末試験により判定する． ⑥特記事項 50 首都大学東京 ライフサイクル設計論 科目種別 専門教育科目 単位数 2 ― 東京都立大学※ ライフサイクル設計 科目種別 学部専門科目 単位数 2 指定科目 担当教員 吉葉 正行 ・ 下村 芳樹* 前期 火曜日 4 時限 ①授業方針･テーマ ①環境問題の解決に向けた、製造業の設計とものづくりの在り方、および新たな設計概念について講 述する。 ②習得できる知識･ ②環境問題を客観的に理解出来る知識と能力を獲得し、環境問題解決に向けた製品とそのライフサイ 能力や授業の目的･ クルを設計するための基本的な視点と技術を獲得する。 到達目標 ③授業計画・内容 ③以下の内容について講義を行う。 I. 環境問題 II. ライフサイクル設計の基本的な考え方 III. ライフサイクル設計の方法 1．ライフサイクル設計の進め方 2．ライフサイクル・オプション 3．リユース 4．ライフサイクルアセスメント 5．要素設計技術 IV. ライフサイクル設計演習（1） V. モノ（製品）とサービス VI. ライフサイクル設計とサービス工学 VII. 全体のまとめ （複数回） ④テキスト･参考書等 ④適宜資料を配布する。 ⑤成績評価方法 ⑤出席、レポートおよび試験の結果を総合的に評価する。 ⑥特記事項 －180－ 51 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 機械の化学 科目種別 専門教育科目 ― 科目種別 ― 大久保 豊* 前期 月曜日 単位数 2 ― 単位数 ― ― 4 時限 ①授業方針･テーマ ①機械の技術者として必要な化学の基礎について講義する．理工系共通基礎科目の一般化学あるいは 化学概説を履修していない学生でも理解できるように講義する． ②習得できる知識･ ②この講義では反応工学の概論を学び、化学反応を工業的に扱う場合の基礎的な化学平衡論および速 能力や授業の目的･ 度論の手法を習得する．さらに実際の工業反応を例にあげ、これらの手法がいかに応用されるか理解 到達目標 することを目標とする． ③授業計画・内容 ③ １． 化学熱力学と平衡 ・燃焼反応と平衡 ・物質の状態と平衡 ２． 速度論 ・物質移動速度 ・反応速度 ３． 実際の工業反応 ・酸化、還元反応と精錬 ・イオン反応と電池 ・固体触媒反応（スチームリフォーミング） ・ＣＶＤ ④テキスト･参考書等 ④教科書は指定しない． ⑤成績評価方法 ⑤出席，レポート，期末試験によって評価する． ⑥特記事項 52 首都大学東京 東京都立大学※ 担当教員 気体力学 科目種別 - 科目種別 浅古 豊 後期 専門教育科目 単位数 2 ― 単位数 2 月曜日 1 時限 ①授業方針･テーマ ①高速の気体流れ（亜音速，遷移，超音速）の基礎的事項および圧縮性流れの数値解法の一つである ALE 法の基礎理論について講義する． ②習得できる知識･ 能力や授業の目的･ ②この講義では高速気体流れの特性など圧縮性流体力学の基礎的事項を正確に理解し，さらに圧縮性 流れの数値解法の基礎理論を理解することを目的とする． 到達目標 ③第 1～6 回 エネルギー式の導出，音速，圧縮性流れの基礎式（一次元）とその解法 第 7～10 回 圧縮性流れの数値解法の一つである ALE 法の基礎理論 第 11～15 回 圧縮性流れの数値解法の一つである ALE 法に基づいてかかれたプログラムを用いて，数 ④テキスト･参考書等 例の高速気体流れを計算． ③授業計画・内容 ④教科書は指定しない．プリントを適宜配布する． ⑤成績評価方法 ⑤講義中の演習およびレポート 60%，期末試験 40% ⑥特記事項 －181－ －182－ 平成25年度 機械工学コース時間割 1-101 4 3 土 1（8:50-10:20） 科 目 担当者 教室 2（10:30-12:00） 科 目 (専門基礎物理I) (専門基礎物理II) 12-106 材料科学工学 12-106 固体力学 12-106 12-106 1-205 1-109 （実践英語I) （実践英語I) 材料の力学演習 流れの工学第二 熱の工学演習 ロボット設計論 （微分積分I） （微分積分II） 1-205 流れの工学第一 12-106 メカトロニクス 11-108 指 機械英語第一 11-108 指 機械英語第二 12-106 12-106 (実践英語II) (実践英語II) 燃焼工学 内燃機関工学 情報リテラシー実践Ⅰ 先端制御工学 担当者 吉葉 真鍋 筧 小方 金子 非常勤* 非常勤*・首藤・吉田 非常勤*・首藤・吉田 水沼 本田 首藤 首藤 小林 小口 若山・水沼・長谷 角田 小林 担当者 （確率統計） 流れの工学演習 環境材料学 小原 吉葉 長谷 全員 若山 担当者 機械の化学 12-103/9-263 機械の化学 12-106 4（14:40-16:10） 科 目 大久保* 9-B28 教室 3（13:00-14:30） 科 目 （工学系電子回路） 担当者 渡部 全 員 指 機械工学実験第二 指 機械工作実習(2) 教室 4（14:40-16:10） 科 目 担当者 教室 1-240 バイオメカニクス 青村・長谷 1-105 a水沼,小西*,安田*,下笠* / b小方,林 12-106 生産工学 真鍋・吉本* 9-B28 他コース 機械の力学Ｂa（吉村）／工業の力学Ｂ（長谷） （物理学実験第一） 12-106 / 9-263 指 機械設計製図 a / b （線形代数I) （線形代数II) (スポーツ実習) (一般化学Ib) 指 機械工作実習(1) 計測工学 筧 熱の工学第二 浅古 12-106 / 9-263 指 独創機械設計 12-106 ライフサイクル設計論 吉葉・下村* 1-205 12-202 本田 本田 5（16:20-17:50） 科 目 工学の数理演習 担当者 水沼 高橋・岩井* 全 員 小林・玉置・渡部*・佐橋* 高橋・岩井* 指 機械CAD製図 大久保* 情113 指 機械数値計算法 5（16:20-17:50） 教室 担当者 科 目 担当者 工業の力学A 1-209 真鍋・長谷 基礎教育 基礎ゼミ（小方）/基礎ゼミ（若山） 6-401 材料の力学第一A 1-209 工業の力学演習 長谷・真鍋 若山 教室 (化学実験) 指 機械工学実験第一 （工学系電気回路） 内田 12-106 材料加工学 筧 12-106 12-106 （教養基礎物理I） （教養基礎物理II） 3（13:00-14:30） 科 目 （一般生物学I) 他コース 材料の力学第一Ｂ (解析入門I) (解析入門II) 12-106 振動工学 指 企業研修 教室 上段：通年・前期，下段：後期，指：指定科目．担当者欄：＊印は非常勤講師．指：「特別研究プロジェクト」（２単位）は後期に４時限分の空き時間に修得すること．「工学倫理」⇒冬季集中、「知的財産権」⇒夏季集中 指：「卒業研究」（5単位）は前期，後期にそれぞれ5時限分空き時間に修得すること．指：「卒業研究ゼミナール」（4単位）は前期，後期にそれぞれ4時限分空き時間に修得すること． 4 年次 曜日 教室 12-202 伝熱工学 角田 12-106 トライボロジー 高橋・非常勤* 12-106 機械システム工学 吉村・横山* 小口・高橋 3 工学の数理 真鍋・首藤・小口 小口 1-105 都市プロ ものづくりのテクノロジー 12-106 (実践英語II) (実践英語II) 機械の制御 吉村 高橋 吉村・玉置 2 1 4 3 2 1 4 3 機械の力学A 2 機械の力学演習 機械の要素 （未修言語I） 1-206 12-106 1 4 3 2 基礎教育 9-263 12-106 バイオエンジニアリング 2（10:30-12:00） 科 目 （実践英語I) （実践英語I) 11-206 熱の工学第一 6-401 材料の力学第二A 教室 他コース 材料の力学第二Ｂ（小林）/機械の力学Bb（中野*） （実践英語I) （実践英語I) 浅古 担当者 1 気体力学 1（8:50-10:20） 科 目 12-106 12-106 教室 4 3 2 1 年次 時限 金 木 水 火 月 曜日 ※機械コース教員が担当する基礎教育科目および他コース向け科目を含めて記載（斜線部．教室欄に基礎教育，都市プロ，他コースの別を記載）