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授業の目標
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到達目標
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コンピューターを使用した流体解析、熱伝導解析、構造解析、振動解析に関する演習問題を理解し、独力で解くことができる。
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身につく能力
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<全学ディプロマ・ポリシー> ○【知識・理解・技術】 1.各専門分野の知識・技術を習得し、活用する力を身につけている
【教養・基礎的能力】 2.幅広い教養と、外国語能力、情報活用能力、コミュニケーション能力などの基礎的能力を身につけている
【態度・志向性】 3.多様な価値観を有する人々と倫理観・責任感をもって協働することができる
【態度・志向性】 4.時代の変化に主体的に対応するため継続的に学び、自律的に行動することができる
【問題発見・解決能力】 5.専門の知識・技術及び基礎的能力を統合し活用して、問題を発見し解決する能力を身につけている
【グローカル・創造的思考力】 6.地域的・国際的視点をあわせもち、また、新たな価値を想像する力を身につけている
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授業の概要
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「機械工学演習Ⅰ」に引き続き、機械工学に関係する課題に対して、コンピューターを使用した演習を行う。機械工学の中心となる熱力学、材料力学、機械力学、流体力学などを対象に、有限要素法などによる各種数値解析に関する演習を行う。また、CADにより設計された機械・構造物をこれらの解析法を用いて評価する手法についての演習を行う。
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授業の計画
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第1週~第3週 流体解析 (担当:須知 成光) 平行平板間流れについて、流れ関数-渦度法による数値解析を行い、流れ場の基本的な特徴について解析結果から考察する。
第4週~第6週 熱伝導解析 (担当:杉本 尚哉) 固体中の1次元熱伝導方程式からの離散化方程式導出過程と、それを解くプログラムについて解説する。例題により、その計算結果と解析解による結果を比較し、その妥当性を検討する。
第7週 構造解析の基礎 (担当:髙橋 武彦) 有限要素法を用いた構造解析の基礎として、座標系と応力・ひずみの表現、要素の概要、梁の変形にかかわる境界条件などについて学ぶ。
第8週~第11週 CAD/CAEによる構造解析 (担当:髙橋 武彦) 3D-CADを用いた構造解析を進めるためのCADモデル作成、CAE解析、解析結果の確認、解析結果の妥当性の検証およびモデル変更までの一連の流れを理解する。
第12週 振動解析の基礎 (担当:髙橋 武彦) 有限要素法を用いた振動解析の基礎として、要素の概要、境界条件などについて学ぶ。
第13週~第14週 CAD/CAEによる振動解析 (担当:髙橋 武彦) 3D-CADを用いた振動解析を進めるためのCADモデル作成、CAE解析、解析結果の確認、解析結果の妥当性の検証およびモデル変更までの一連の流れを理解する。
第15週 まとめ (担当:尾藤 輝夫) 外部講師による、CAD/CAEを活用した設計事例についての講義を行う。
※順序は変更することがある。 ※日時を別途掲示することがあるので注意すること。
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授業時間外学修の指示
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・事前学修 各専門科目(流体力学・熱力学・機械力学・材料力学・機械材料学・設計製図など)やコンピューター関連科目(情報リテラシー、プログラミング基礎、数値シミュレーション法など)の内容を、予め復習しておくこと。
・事後学修 与えられた課題に各自で取り組むこと。
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成績評価の方法
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提出された全課題の平均点(100%)を基本に、出席状況や授業中の演習態度も考慮して総合的に判断する。
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テキスト・参考書等
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なし (各専門科目の講義で使用したテキストおよびノートを持参して演習に臨むこと)。
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履修上の留意点
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・「機械工学演習Ⅰ」を履修していること。 ・課題の順番や教室が変更になることがあるので、授業中に配布する予定表を確認すること。 ・講義で理解できなかった点や演習問題で解き方がわからない時は、積極的に質問をすること。
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資料
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備考
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