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『配布する学習支援計画書を基に科目の学習目標、概
要や行動目標を理解する。特にこの科目が航空システ
ム工学科の教育目標のどの部分を担っているか、具体
的な達成レベルの目安を理解する。』
①炭素繊維強化プラスチックの成形と評価
本実験の概要と運営方法についてガイダンス
与えられた特性を有するプリプレグを使用し、炭素繊
維強化プラスチック（CFRP）積層板の積層設計を検討
する。積層板作製の準備を進める。
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講義と実験
自己点検
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『航空システム工学科の教育目標
と本科目と
の関連を理解する。』
①炭素繊維強化プラスチックの成
形と評価の用途、成形方法、力学
特性を調べ、調査レポートとして
次週に提出する。
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第１週で決定した設計に基づき、プリプレグシートを
貼り合わせ、ホットプレスで成形することにより、積
層板を作製する。
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講義と実験
自己点検
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第1週で貸与するJIS規格により、
炭素繊維強化プラスチックの力学
特性の評価方法を調査する。
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3
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ダイヤモンドカッターを使用し、作製した積層板から
試験片を切り出し、寸法を測定する。
万能材料試験機の取り扱い方を理解した上で曲げ試験
を行い、荷重－たわみ曲線を求める。
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講義と実験
自己点検
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荷重－たわみ曲線から炭素繊維強
化プラスチックの成形と評価積層
板の力学特性および強度の求め方
を調査する。
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4
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第３週で得られた実験結果から積層板の曲げ特性を評
価し、設計値と比較、考察する。また、報告書の作成
、プレゼンテーションの準備を行う。
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講義と実験
自己点検
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結果レポートの作成と発表用のパ
ワーポイントの作成および発表の
準備
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結果レポートを提出し、その内容に関するプレゼンテ
ーションを実施する。そして、内容に関する討論をす
る。プレゼンテーションに当たっては文献等を調査し
口頭発表時の質疑応答に適切に対応できるようにする
。
実験・演習の内容、レポートの内容、発表の内容、出
席状況等に関して、自己点検を行う。
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講義と発表
自己点検
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グループ発表の予行練習を行うと
ともに関連文献を調査し口頭発表
時の質疑応答に備える。
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②薄板構造の強度評価
オリエンテーション：航空機は薄板でできていること
、従って構造設計では座屈強度が問題になることを説
明する。薄板の座屈実験について、実験方法、破壊荷
重の計算方法など全般的な予備知識を説明する。また
、実物の航空機（T-3）を教材にして薄板構造の実例
を確認する。講義内容等について自己点検を行う。
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講義とミーティング
実験演習作業手順を話し合い
、作業分担を決める。
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構造力学の教科書から３種の薄板
の座屈強度について復習しておく
。教科書のp.5を読んで実験の目
的を理解する。
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7
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薄肉円筒の圧縮座屈実験を行う。
各自が用意したアルミジュース缶を使い圧縮試験を行
い、飛び移り座屈について理論予測値と各自の実験結
果との比較検証を通して、シェル構造の破壊特性を学
習する。講義内容、出席状況等について自己点検を行
う。
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授業と実験
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シェル構造の破壊挙動を学習し、
予想破壊荷重の計算及び座屈モー
ドの予測をしておく。教科書のp.
6～p.7を読み、試験供試体の飛び
移り座屈荷重を計算しておく。
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8
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薄板補強平板のせん断座屈実験を行う。
薄板がせん断座屈しわを発生して張力場を作り、大き
い荷重に耐える様子を観察する。併せて、せん断座屈
を起こした構造物の状況を目視で確認する。また、実
験値と予想破壊荷重との比較を通して、航空機の桁ウ
エブや小骨などせん断強度部材の強さをの根拠を学習
する。
講義内容、出席状況等について自己点検を行う。
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講義と実験
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張力場の理論を学習し、予想破壊
荷重の計算及び座屈モードの予測
をしておく。教科書のp.7～p.10
を読み、試験供試体のせん断座屈
荷重を計算しておく。
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9
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薄板補強平板の圧縮座屈実験を行う。
薄板は座屈して、すぐ耐荷できなくなるが、細い部材
で補強すると大きい荷重に耐えることができる。その
様子を実験で観察する。併せて、圧縮座屈を起こした
構造物の状況を目視で確認する。また、実験結果から
薄板の頑張りを評価する有効幅を求め、航空機外板の
強さの根拠を学習する。
講義内容、出席状況等について自己点検を行う。
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講義と実験
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圧縮座屈の理論を学習し、予想破
壊荷重の計算及び座屈モードの予
測をしておく。教科書のp10～p.1
2を読み、試験供試体の局所座屈
荷重を計算しておく。
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３種の座屈実験について口頭発表を行う。
実験結果と理論予測値との比較や観察記録を用いて、
航空機構造が軽量化のため薄板をいかに頑張らせてい
るかについて考察を行う。考察に当たっては文献等を
調査し口頭発表時の質疑応答に適切に対応できるよう
にする。
出席状況等について自己点検を行う
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講義と発表
レポート提出
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口頭発表の準備と提出レポートの
まとめを行う。教科書のp.13～p.
14を読んでレポート作成の要領を
理解する。
併せて薄板構造に関する関連文献
を調査し口頭発表時の質疑応答に
備える。
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③構造要素の振動特性評価
振動特性評価実験（１）
１自由度バネ質量系の振動実験
理論計算の実施（理論計算用Excelファイルと説明資
料は当日配布する）
実験データ整理および理論計算との比較
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講義と実験
自己点検
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固有振動数、共振、減衰について
振動工学の講義ノートを復習する
。
1自由度振動系の強制振動、自由
振動について予習する。
教科書のp.21～p.25を読んで実験
の理論的背景と実験方法を理解し
ておく。
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振動特性評価実験（２）
２自由度バネ質量系の振動実験
理論計算の実施（第一週の授業で理論計算用Excelフ
ァイルと説明資料を配布する）
実験データ整理および理論計算との比較
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講義と実験
自己点検
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２自由度振動系の強制振動、自由
振動について予習する。
教科書のp.26およびAppendix p.3
4～p.38を読んで実験の理論的背
景と実験方法を理解しておく。
バネ質量系の振動実験結果をレポ
ートにまとめ提出する。
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振動特性評価実験（３）
片持ち平板の固有振動解析（有限要素解析）
有限要素解析ソフトウェアNastranを用いて、第4週に
実施する薄板の振動実験に関する数値解析を実施する
。
第1週の授業で解析手順書を配布する。
中間レポートの達成度を自己点検する。
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講義と実験
自己点検
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配布資料「有限要素解析ソフトウ
ェアを用いた薄板の固有振動解析
」を読み解析手順を予習する。
片持ち平板の固有振動数、固有振
動モードの解析結果を整理してお
く。
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振動特性評価実験（４）
片持ち平板の振動実験
実験データ整理および数値解析解との比較。
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講義と実験
自己点検
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教科書のp.27,28を読んで実験の
理論的背景と実験方法を理解して
おく。
片持ち平板の振動実験結果をレポ
ートにまとめ提出する。
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振動特性評価実験（５）
レポートの内容について口頭発表
口頭発表に当たっては文献等を調査し口頭発表時の質
疑応答に適切に対応できるようにする。
実験テーマ「構造要素の振動毒特性評価」の達成度を
自己点検する。
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講義と発表
自己点検
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実験レポートを作成し、口頭発表
の準備をする。
併せて、振動に関する関連文献を
調査し口頭発表時の質疑応答に備
える。
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