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機 械 工 学 - 日本工業大学
機 械 工 学 Ｍ1 授 業 番 号 題 担 当 目 機械工学の分野の紹介 者 機械工学科教員 授 業 概 要 私たちの豊かで便利な生活は、 「機械」なくしては成り立ちません。 自動車を作る、住宅を建てる、パソコンを作る。数千円の電動工具か ら数十億円の半導体生産ライン、数千億円以上の費用を投入する宇宙 ロケットまで、すべての「ものづくり」の基盤は「機械工学」にある といって過言ではありません。とはいうものの機械工学の分野は非常 に広いためにイメージがつかめない。あるいは、偏ったイメージを持っ ていては、進路決定を誤る危険性があります。 この授業では、機械工学や「ものづくり」に興味を持った人を対象 に機械工学科で何を学び、どんなことに役立つのか、機械工学科が所 有する最先端の設備や授業や研究の進め方などを、豊富な写真や実例 をわかりやすく紹介します。 Ｍ2 授 業 番 号 題 担 当 目 最軽量金属マグネシウムの成形加工 者 古閑 伸裕 授 業 概 要 こ が 実用金属中最も軽いマグネシウムは、すでにノートパソコンや携帯 電話などに多く使われ始めています。 軽くて強いマグネシウムを用いることで、自動車などは軽量化が実 現でき、より燃費が向上します。 また、リサイクルが可能な材料であることから、環境対応型材料と しても注目を集めています。 また、軽いという特徴以外に、振動減衰性能が優れているため、ス ピーカーの振動板やレース用自動車のホイールや競技用自転車のクラ ンクなどへの利用も始まっています。 これら様々なマグネシウム製品の作り方をお話しします。 1 授 業 番 号 題 担 当 目 21 世紀は炭素の時代 ( フライパンからボーイング 787 まで ) 者 竹内 貞雄 授 業 概 要 授 業 番 号 題 担 当 Ｍ3 自動車をはじめとして工業製品の飛躍的な性能向上は、新材料の開 発やその利用が不可欠です。鉄のボディーをカーボンファイバーに替 えて軽量化した自動車の燃費は 40% 以上向上します。これからの材料 は単純な性能向上だけでなく、環境に優しいことも重要です。炭素系 新材料は、最も強く、電気・熱を良く伝え、錆びることなく、環境に 優しい 21 世紀を支える夢の材料として期待されています。炊飯器の 内釜にダイヤモンドが使われていることを知っていますか ? ダイヤモンドからカーボンファイバーまで新しい応用事例を紹介し ます。 Ｍ4 目 日用品のデザインをプチ体験 者 大島 康彰 授 業 概 要 テレビや洗濯機などの家電品や家具、自動車といったように、私た ちの身の回りには様々な工業製品があり、生活を便利にしています。 使い易く、美しい製品は、時に私たちの気持ちを和ませてくれること さえあり、それらを作った人の心を感じるものです。もっとも身近な 日用品や文具などをデザインし、その模型を作ってみる事で、モノ創 りの楽しさを体験します。実技演習を行いますので、できれば２時限 連続で授業が構成できることが望ましいです。 2 授 業 番 号 題 担 当 目 ３次元ＣＡＤを学ぶ 者 長坂 保美 授 業 概 要 授 業 番 号 題 担 当 Ｍ5 最近の自動車や携帯電話に見られる美しいデザインは、３次元ＣＡ Ｄを利用して設計します。 この授業は、最近の３次元ＣＡＤの動向を中心に、３次元ＣＡＤで 何ができるかなど、実際の生産現場での事例を参考に、一部体験しな がら楽しく学びます。 Ｍ6 目 プラスチック製品のできるまで 者 村田 泰彦 授 業 概 要 自動車、テレビ、パソコン、携帯電話、ペット ボトル、衣類、おもちゃなど、皆さんの周りには、 プラスチックが使われた製品がたくさんあふれて います。 この授業では、そんなプラスチックのすばらしさ、 不思議な性質や、プラスチック製品がどのように して作られるのかについて考えてみましょう。 3 Ｍ7 授 業 番 号 題 担 目 当 者 授 業 概 要 Ultrasonics 静かな機械エネルギー「超音波」の不思議体験 じん 神 雅彦 超音波とは、耳に聞こえないほどの高い周波数の音波のことを指し ます。実は、この超音波には，金属やガラスなどをも加工することが できる大きなエネルギーが秘められています。この授業は、超音波に よる精密加工に関する研究の第一人者の先生から、実際に超音波を発 生させる実験をしながら、超音波を体験してもらい、超音波の性質と 効果に関して学ぶことができる体験型授業です。 〔おすすめ図書〕 鬼鞍宏猷・神 雅彦共著 やさしい超音波振動応用加工技術 （養賢堂） 授 業 番 号 題 担 当 Ｍ8 目 学生達の手で造るクルマ “学生フォーミュラ車両” 者 中野 道王 授 業 概 要 フォーミュラ工房では，毎年学生達の手で一台のクルマを造り上げ ます。それは、全日本学生フォーミュラ 大会に出場するためのフォーミュラカー です。企画・設計・製作・走行の全てを、 学生達の力で成し遂げるフォーミュラ工 房での活動を、製作した車両を前にご紹 介します。 4 授 業 番 号 題 担 当 目 気泡を使う 者 高木 茂男 授 業 概 要 授 業 番 号 題 担 当 当 水中の気泡 Ｍ 10 水を加熱したら何ができる。水を加圧したら何ができる。 者 野口 裕之 授 業 番 号 担 気泡と言えば「あぶく」と言う言葉が 思い出され、役立ちそうにありませんが 工業的には意外に広く使われています。 液体に気体を溶け込ませようとする場合 に限らず、攪拌 ( かき混ぜ ) やポンプ、 不純物の除去などにも使われています。 この授業では気泡の使い道を紹介します。 また、気泡については色々な研究が行わ れていますので、興味深い研究成果を選 んで説明します。 目 授 業 概 要 題 Ｍ9 研究室では、太陽光発電を利用して貯めた電力で水道水を熱分解し て水素と酸素を作り、水素エンジンを動かしたりできます。 もし停電になっても、１メートル四方の太陽光パネルがあれば、4 人 分のご飯を炊いたりテレビを見たりできます。研究室で行っている。 近代的サバイバルの実践を紹介します。 また、身近にある水を加圧したら、何ができるでしょうか？ 実は、 水は凍ります。常温の氷作りを体験してみませんか。 Ｍ 11 目 小さな小さな泡“マイクロバブル”の不思議 者 二ノ宮 進一 授 業 概 要 金魚鉢の中でプクプクと出ている小さな泡。この泡をどんどん小さ くしていったのが“マイクロバブル”です。学術的には 1mm の 1/20 以下の直径の泡を“マイクロバブル”と言いますが、この微細な泡に は不思議な力があります。牡蠣（かき）やホタテの養殖時に使えば成 育がよく、美味しい貝に育ちます。マイクロバブル風呂に入れば身体 がホカホカと温まります。工業分野でも環境的に問題のある有機溶剤 を使わずに、マイクロバブル水だけで部品の洗浄ができることが知ら れています。この授業ではマイクロバブルの世界を不思議な写真と共 にご紹介します。 5 授 業 番 号 題 担 目 当 者 授 業 概 要 授 業 番 号 題 担 当 当 張 暁友 磁気力とは、磁石同士や，鉄などの磁石にくっつく物質と磁石との 間にはたらく力です。パソコンのハードディスク、医療診断用の磁気 共鳴画像装置（MRI）、そして次世代のリニアモーターカーに至るまで、 磁気力が重要な役割を担っています。この授業では、磁石の性質と特 徴、身の回りの磁石の応用例、磁気浮上の原理、および磁気浮上を利 用した技術を紹介しながら、不思議な磁気力について味わいましょう。 Ｍ 13 デザインのりんかく 者 細田 彰一 授 業 番 号 担 不思議な磁気力 －磁気浮上について－ ちょう 目 授 業 概 要 題 Ｍ 12 デザインってよく聞くけど、どんなものなのでしょうか。デザイン について考え、その面白さを知るための最新の考え方やコツ・手法を お話します。 Ｍ 14 目 構造と材料の力学 者 瀧澤 英男 授 業 概 要 私たちの身の回りにある様々な建物や 機械は「構造（かたち）」を持った「材料」 でできています。設計とは、製品が機能 を生み出すためにどのような「材料」で どのような「構造」を作るかということ を決める行為です。このような問題に対 して、大学では、材料と構造の話を整理 して学びます。構造物の強度と剛性の設 計という技術の基本を大学でどのように して学ぶのかについて説明し、材料の受 ける力と変形を表した「応力」と「ひずみ」 という考え方について解説します。 6 授 業 番 号 ・ 「エジソン」からモビルスーツを目指して 目 「儀右衛門」 題 担 当 者 授 業 概 要 授 業 番 号 題 担 当 当 「田中久重 ( からくり儀右衛門 )」や「エジソン」、ご存じですよね？ 彼らは、 約 100 年前の江戸末期・明治期に、 「機械」を有効に利用して、 私たちに「夢」を与えてくれるたくさんの発明してくれました。これ らの発明は、現代の技術の基盤となっており、ロボット研究に重要な 要素のひとつとなっています。そこで、この講義では、本学の工業技 術博物館にて動態保存中の「機械」を活用して、 「力」 ・ 「動力」を利 用した機械技術を、その歴史を含めて紹介します。 Ｍ 16 素朴な視点で地球の未来を切り拓く 者 増本 憲泰 授 業 番 号 題 丹治 明 目 授 業 概 要 担 Ｍ 15 この授業では、最初に３０分程度の時間をとって電気を使わずに二 足歩行するおもちゃを一人一個作ります。このおもちゃを動かしなが ら、日常生活の中で見過ごしている様々な自然の恵みを示し、自然と 人間が共存する方法について一緒に考えます。 次に、増本研究室で実際に取り組んでいる 研究事例を写真や動画を交えて紹介し、地球 の未来を切り拓くためにはみなさんの素朴な 視点が重要であることを示します。右の図は、 樹木が風に揺れ動く様子を参考にして振動を 抑える技術を開発するためのモデルです。 授業が終わった瞬間に、みなさんの頭の中 で新たな未来の技術が芽生えることでしょう。 Ｍ 17 目 ロボット技術を使った 3D 地図の作成 者 石川 貴一朗 授 業 概 要 ロボットというとホンダの ASIMO など、人の形をしたロボットを思 い浮かべがちですが、世の中には色々な形、用途のロボットがあり、 それらで使われているロボット技術はいろいろな所で利用されていま す。この授業では、ロボット技術の一部を使った３次元の地図を作る ための特殊な車について、その最新技術と、その技術が産業界でどの ように使われているのかを紹介します。 7