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授業概要
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音響理論演習Iで学んだ振動系に対して，ここでは主に大きさのある連続物体の弾性体の振動を扱う。
はじめに，波動方程式とその解き方の復習も兼ねて，1次元振動物体としての弦の振動を取り上げ，その解析方法を解説する。
つぎに，振動物体の次元を2次元に広げ，膜の振動を取り上げ，その解析方法を解説する。膜振動においては円形膜を扱うときに必要となる，特殊関数としてのベッセル関数群を取り上げ，その意味について十分に理解させる。
その後，1次元振動物体としての棒の振動を扱うが，棒については固体であり，曲げに対する抵抗があるので，そのような固体中での振動の種類についても解説する。
さらに，固体中での振動に関して，次元を2次元に広げ，板の振動を取り上げ，その解析方法を解説する。
本授業で取り扱う振動体は，音源となって空気中に直接音を発するものであり，音響現象とは密接な関係のあるものである。
まず最初に，学んでほしい内容について，配布するプリントと板書によって解説を行う。その後，当該の内容に関する演習問題を与えるので，それについてレポート用紙に解答し提出してもらう。
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Practical application of theoretical acoustics
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キーワード
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波動方程式，分布定数形，弾性振動，振動伝搬，固有関数展開法
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授業形態
（項目）
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授業形態
（内容）
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使用する教材等
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履修条件等
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音響理論演習 I，音響理論演習II，微分・積分学 の講義内容を十分に理解しておくことが望ましい。
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履修に必要な知識・能力
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到達目標
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No
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観点
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詳細
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1.
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連続する物体の振動問題を扱うには，質点系の振動を基礎にしながらも，新しく連続体としての性質を考慮しなければならない。そのためここでは，固有関数展開法を導入し，その考え方を徹底して学べるように講義する。
また，2次元波動方程式をデカルト直交座標系以外の座標系を用いて解析する場合に登場する，特殊関数群の意味についても十分理解できるように講義を行う。
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授業計画
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No
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進度・内容・行動目標
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講義
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演習・その他
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授業時間外学習
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1.
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第1回 弦の振動
・弦の運動方程式
・波動方程式
・両端固定弦の一般解
・両端固定弦の自由振動
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◯
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2.
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第2回 摩擦損失のある場合の弦の振動
・摩擦損失のある場合の波動方程式
・両端固定弦の一般解
・両端固定弦の自由振動
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◯
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3.
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第3回 弦の強制振動(1)
・持続正弦波形の外力が作用する場合の解析例
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◯
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演習
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4.
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第4回 弦の強制振動(2)
・弦を槌で打った場合の解析例
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◯
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演習
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5.
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第5回 吊るした鎖の振動
・張力が変化する場合の波動方程式
・吊るした鎖の振動の一般解
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◯
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6.
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第6回 膜の振動(1)
・膜の運動方程式
・2次元の波動方程式
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◯
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7.
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第7回 膜の振動(2)
・矩形膜の一般解
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◯
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8.
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第8回 膜の振動(3)
・円形膜の一般解
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◯
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9.
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第9回 膜の強制振動(1)
・持続正弦波形の外力が作用する場合の解析例
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◯
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10.
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第10回 膜の強制振動(2)
・膜の強制振動の解の一般化
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◯
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演習
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11.
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第11回 棒の振動(1)
・弾性理論
・ひずみ，応力，弾性定数
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◯
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演習
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12.
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第12回 棒の振動(2)
・棒の縦振動
・棒の縦振動に関する波動方程式
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◯
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13.
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第13回 棒の振動(3)
・棒の屈曲振動
・棒の屈曲振動の基礎方程式
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◯
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14.
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第14回 棒の振動(4)
・自由–自由棒の屈曲振動の一般解
・固定–自由棒(片持梁)の屈曲振動の一般解
・両支え棒の屈曲振動の一般解
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◯
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15.
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第15回 板の屈曲振動
・板の屈曲振動の基礎方程式
・周辺支持板の屈曲振動の一般解
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◯
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演習
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授業以外での学習にあたって
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テキスト
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参考書
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1. 伊藤毅，“音響工学原論，”(コロナ社)
2. P. M. Morse，“Sound and Vibration，”(McGraw-Hill Book Company)
3. 高橋秀俊，“線形分布定数系論，”(岩波書店)
4. Cremer et al.，“Structure-borne Sound，”(Springer-Verlag)
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授業資料
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成績評価
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評価方法・観点
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観点No.1
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観点No.2
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観点No.3
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観点No.4
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観点No.5
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観点No.6
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観点No.7
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観点No.8
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備考（欠格条件・割合）
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60%
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40%
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成績評価基準に関わる補足事項
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期末試験(60%)，レポート(40%)。
期末試験およびレポートによって評価する。試験ではノート，参考書の持ち込みを許可する。期末試験およびレポートの出題内容は，解析の過程を重視したものであるため，授業中に説明された内容を各自が理解しているかどうかが要点となる。単にノート，参考書に書かれてある数式を暗記しているだけでは，十分な評価を得ることはできない。
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ルーブリック
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学習相談
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毎週水曜日V限に教員室（3号館5階503号室）で学習相談を行う。希望者は事前に電子メールで相談希望日時，相談内容を連絡の上，予約すること。（連絡先はオフィスアワーについての掲示や学生便覧等を参照）
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添付ファイル
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授業担当者の実務経験有無
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授業担当者の実務経験内容
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その他
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更新日付
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2016-03-30 18:10:04.109
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