理工学部Faculty of Science and Engineering
MEC400XB（機械工学 / Mechanical engineering 400）トライボロジーTribology
安藤 泰久ANDO Yasuhisa
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2024 |
| 授業コードClass code | H5152 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 金2/Fri.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 小西館‐遠隔視聴覚室 |
| 配当年次Grade | 3年 |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
機械工学科機械工学専修 学科専門科目 |
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Outline (in English)
【Course outline】A machine in includes parts with relative motion such as bearings. If these parts with relative motion do not operate smoothly, the machine cannot function properly. Tribology is the science and technology concerning friction, wear, lubrication, bearings, and other related aspects of moving parts in such equipment. It is a field within mechanical engineering that particularly demands scientific thinking. 【Learning Objectives】For students aspiring to research, develop, design, produce, and manage various types of equipment in the future, it is desirable to take this course to acquire approaches and fundamental knowledge for problem-solving. The first half of the course focuses on learning the basic knowledge of tribology, while the second half aims to deepen the understanding of tribology.【Learning activities outside of classroom】 Before/after each class meeting, students will be expected to spend several hours to understand the course content. 【Grading Criteria /Policy】 The total score of 60 or more out of 100 is considered acceptable through small tests and the final exam.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
世の中の大半の機器は、軸受等の相対運動する部分を含んでいる。この相対運動する部分が円滑に動作しないと、機器はその機能を発揮できない。トライボロジーとは、このような機器の可動部分に関連する摩擦、摩耗、潤滑、軸受等に関する技術である。また、機械工学の中にあって、科学的な思考が特に求められる学問でもある。従って、将来、各種機器の研究・開発・設計・生産・管理等を目指す学生諸氏には、本講義を履修し、問題に対するアプローチ手法や基礎的な知識を身につけることが望まれる。前半の授業ではトライボロジーの基礎知識を学び、後半の授業は教科書を中心に行いトライボロジーを深く理解することを目指す。
到達目標Goal
摩擦、摩耗、潤滑等の基礎的現象を理解し、それらを摩擦や摩耗に起因する実際問題の解決や軸受等の機械要素の開発や設計に活用できるようにする。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
授業計画に沿って，適宜教材を配布し，演習課題を活用し，理解度を確認しながら進める．適時、提出された課題に対してフィードバックを行う。 適時、学習等の実施内容に対してフィードバックを行う。 適時、質疑によって受講生の疑問にフィードバックを行う。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]：トライボロジーの2面性、問題提起
・トライボロジーとは
・摩擦力はなぜ発生するか
・固体の表面、表面はどこ？
・摩擦摩耗の難しさ
表面を見る方法
第2回[対面/face to face]：トライボロジーの歴史、アモントン・クーロンの摩擦法則
・摩擦が働くとき
・トライボロジーの歴史
・摩擦係数の使い方
・摩擦係数の不思議
第3回[対面/face to face]：固体の表面
・表面粗さ
・硬さ
・乾燥摩擦
・真実接触面積
第4回[対面/face to face]：摩擦を下げる方法
・材料と摩擦係数
・汚れた面ときれいな面
・単分子膜の摩擦
・摩擦を下げる基本的な考え方
・粘度の測定法
第5回[対面/face to face]：流体潤滑、混合潤滑
・油膜の厚さと速度の影響
・流体膜が圧力を発生する
・ストライベック線図
第6回[対面/face to face]：すべり軸受と転がり軸受
・滑り軸受
・パターニングによる潤滑
・転がり軸受
・転がり軸受か滑り軸受か
第7回[対面/face to face]：アリの感じる摩擦の世界、摩擦法則の修正
・アリが感じる摩擦力
・摩擦力と凝着力
・µNオーダーの荷重下での摩擦測定
・凝着力と引き離し力の違い
第8回[対面/face to face]：凝着力とは何か、乾いているようで濡れている表面
・凝着力が作用する距離の考察
・ファンデルワールス力と表面張力
・ケルビンの式
・湿度と凝着力の関係
・凝着力はどこまで大きくなる
第9回[対面/face to face]：パラメータの単純化による摩擦の理解
・単分子膜
・真空中の摩擦
第10回[対面/face to face]：ナノトライボロジー
・摩擦力の発生する理由
・エネルギー散逸
・摩擦の異方性
第11回[対面/face to face]：摩耗のメカニズム
・摩耗の分類
・アブレッシブ摩耗と凝着摩耗
第12回[対面/face to face]：摩耗が大きく異なる理由
・摩擦試験法
・摩耗の評価法
・摩耗率、比摩耗量、摩耗係数
第13回[対面/face to face]：走査型プローブ顕微鏡（SPM）
・SPMの多様な測定方法
・表面形状と摩擦力分布
・ＭＥＭＳ技術とトライボロジー
第14回[対面/face to face]：ナノストライプ構造のトライボロジー特性
・ナノスケールのパターニング方法
・流体潤滑、境界潤滑、固体潤滑
・授業の総括
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】(1) 各授業テーマ課題に関するテスト，レポートを実施する．(2) 摩擦は普段の生活で至る所に見られる。授業で習った内容と身の回りの現象の繋がりを考えように努めることが必要である。．
テキスト（教科書）Textbooks
後半の授業で使用：「マイクロトライボロジー入門」安藤泰久著（米田出版 2009、3,150円）
参考書References
例えば、角田和雄著「トコトンやさしい摩擦の本 (B&Tブックス―今日からモノ知りシリーズ)」
成績評価の方法と基準Grading criteria
授業中の小テストまたはレポートを40%，期末試験を60%の割合で評価し、本科目において設定した到達目標を60%以上達成している学生を合格とする。授業中の積極的な発言は成績評価を行う際に考慮する。出席日数が全体の2/3に満たない学生については，評価対象外(E)とする．なお，30分を超える遅刻は，特別な理由が無い限り，欠席とする．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
(1) 演習課題・小テストを実施し，理解度を確認して進める．(2) 演習課題の実施によって，力学の問題を自力で解くことが出来るようする．(3) 理解度を上げるため，理解の状況や進捗に合わせて授業計画の順序や内容を柔軟に変更する．
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
授業中の小テストはオンラインでgoogle formを利用して行う。大学のgoogleアカウントにログイン可能な、PCまたはスマートフォンが必須である。
その他の重要事項Others
大学生活は，社会に出て就職する前の最後の準備期間(学習期間)である．社会人となると，学生時代のような手厚い教育を受ける機会は激減する．そのため，社会に出るまでに，独力で学習できる技術・能力・心構えを身に付けられると良い．この能力と技能は生涯に渡って必要なものであり，社会に出た後，どの分野に進んだとしても必ず役に立つ．