【 浮 体 振 動 論 】
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本講義ノートでは,浮体の振動を力学的に理解するために,振動の物理として最も基本的な“自由振動”について,以下の4章で,数学的に懇切に解説する. 第1章では,単振り子の運動方程式と,その解について述べる. 第2章では,連成振動として,2重振り子について学び,複数の振動モードを有する振動の概念を修得する. 第3章では,弦の振動方程式について学び,このような連続体の振動は,無限個の振動モードを有することを示す. 第4章では,船体振動の簡易モデルとして,弾性梁の振動方程式を導き,その振動モードを解析する. 学生諸君は,この講義(自由振動の振動モード)の理解を踏まえて,減衰や強制力を伴なう振動や,変位の大きな非線型振動について,他書で学びを深めてもらいたい. |
目 次
第1章 単振り子の振動 ・・・・・ 〈 p. 1〜3 〉 §1.1 単振り子の振動方程式と線型化 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §1.2 単振動の方程式と一般解 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §1.3 与えられた初期条件下での 単振り子の振動 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ |
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第2章 2重振り子の振動(自由度2の連成振動) ・・・・・ 〈 p. 4〜9 〉 §2.1 2重振り子の連成振動方程式 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §2.2 2重振り子の振動方程式の一般解 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §2.3 与えられた初期条件下での 2重振り子の振動 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ case @) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ case A) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ case B) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ |
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第3章 弦の振動(連続体の振動(その1)) ・・・・・ 〈 p. 10〜16 〉 §3.1 弦の横振動方程式 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §3.2 波動方程式の解と, 分散関係 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §3.3 与えられた条件下での 弦の振動 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §3.4 弦の具体的な振動例 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ case @) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ case A) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ |
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第4章 梁の撓み振動(連続体の振動(その2)) ・・・・・ 〈 p. 17〜24 〉 §4.1 梁の撓み振動方程式 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §4.2 撓み振動方程式の解法 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §4.3 両端自由の場合の撓み振動 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ |
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