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機械力学とは、機械運動や動伝達、振動などの稼働時に発生する問題を扱う力学的分野である。

概要

四大力学に数えられ、機械工学を学ぶ学生には必須の科である。数学的要素が強く、数学が苦手な学生にはきつい分野でもある。教養の力学との大きな違いとして、対から力学的問題を抽出して、数式にするモデル化が挙げられる。また多体系を扱うためにラグランジュ方程式などの解析力学の内容も含まれてくる。

時代によって変化する内容

近年では機械の多様化に合わせ、どんな機械でも問題になる振動の解析が中心になってきている。かつては、自動車への応用が意識されていた。較すると、

現在

といったものが扱われていた。動伝達装置として、クラッチや変速機などを扱っている。回転機械(回転機)とは軸を中心とした回転運動する機械のことで、タービンなどを扱う。往復機械(往復機械)とは往復運動する機械のことで、エンジンに使われるピストンクランク機構を扱う。

振動制御の項において制御理論も扱っていたが、現在では別に制御工学という科で深く学ぶようになってきている。機械系では機械力学と制御工学セットで扱うことも多い。日本機械学会では、機械力学・計測制御部門とまとめられている。

発展的内容

学問としての機械力学は広い範囲をもつ分野である。制御工学の内容を除いた発展的な話題として、

より専門的

  • 自励振動
  • 不規則振動
  • 梁などの連続体の振動
  • 波動・音響
  • 流体関連振動
  • 多体系の運動学・動力学
  • 非線形振動・カオス

応用分野

が挙げられる。このように、より複雑な振動現や、機構学や計測工学などの異分野と組み合わせて具体的に機械に応用していくものになる。

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最終更新:2019/08/25(日) 22:00

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