到達目標
1．連立一次方程式の直接法，間接法の基礎を理解し，具体的な問題に応用することができる。
2．重み付き残差法に基づく有限要素法の流れを理解し，１次元の簡単な問題に有限要素法を応用することができる。
4．有限要素法の材料力学（棒の引っ張り，トラス）への応用の基礎を理解し，具体的な問題を解くことができる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
| 評価項目1 | 連立一次方程式の直接法，間接法の簡単なプログラムを作ることができる。 | 連立一次方程式の直接法，間接法の基礎を理解し利用できる。 | 連立一次方程式の直接法，間接法の基礎を理解し利用できない。 |
| 評価項目2 | 重み付き残差法に基づく有限要素法の流れを理解し，問題を有限要素法で解くことができる。 | 重み付き残差法に基づく有限要素法の流れを理解し，簡単な問題を有限要素法で解くことがでる。 | 重み付き残差法に基づく有限要素法の流れを理解できず，簡単な問題を有限要素法で解くことができない。 |
| 評価項目3 | 有限要素法の材料力学（棒の引っ張り，トラス）への応用の基礎を理解し，問題を解くことができる。 | 有限要素法の材料力学（棒の引っ張り，トラス，はりの曲げ）への応用の基礎を理解し，簡単な問題を解くことができる。 | 有限要素法の構造力学（棒の引っ張り，トラス）への応用の基礎を理解できず，簡単な問題を解くことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
有限要素法の基礎理論，計算手法が理解でき，簡単なプログラムを作って解くことができることを目指す。
授業の進め方・方法:
講義形式で基礎的事項の説明をした後，簡単なプログラムを作って近似解を求め，計算力学の仕組みについて理解を深める。
注意点:
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
微分方程式と近似解法 |
微分方程式の近似解法の必要性と代表的な解法について簡単に説明することができる。
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| 2週 |
微分方程式と弱形式 |
強形式の微分方程式を弱形式の積分形に変換することができる。
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| 3週 |
重み付き残差法(部分領域法と選点法) |
内挿関数が与えられた場合に，部分領域法と選点法を用いて近似解を求めることができる。
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| 4週 |
重み付き残差法(ガラーキン法) |
内挿関数が与えられた場合に，ガラーキン法を用いて近似解を求めることができる。
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| 5週 |
連立一次方程式の解法(直接法) |
ガウスの消去法のプログラムを作ることができる。
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| 6週 |
連立一次方程式の解法(反復法) |
ヤコビの反復法のプログラムを作ることができて，反復法が収束するかどうかを判定できる。
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| 7週 |
簡単な1次元有限要素法(1) |
簡単な１次元の微分方程式の境界値問題の近似解を有限要素法によって求めることができる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
簡単な1次元有限要素法(2) |
簡単な１次元の微分方程式の境界値問題の近似解を有限要素法によって求めることができる。
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| 10週 |
構造力学への応用(棒の引っ張り）(1) |
棒の引っ張り問題に有限要素法を用いて，棒の変位と軸力を求めることができる。
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| 11週 |
構造力学への応用(棒の引っ張り）(2) |
棒の引っ張り問題に有限要素法を用いて，棒の変位と軸力を求めることができる。
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| 12週 |
構造力学への応用(平面トラス）(1) |
平面トラスの問題を有限要素法を用いて，節点の変位と部材の軸力を求めることができる。
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| 13週 |
構造力学への応用(平面トラス）(2) |
平面トラスの問題を有限要素法を用いて，節点の変位と部材の軸力を求めることができる。
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| 14週 |
簡単な2次元有限要素法(1) |
２次元ポアソン方程式の近似解を，三角形要素を用いて求めることができる。
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| 15週 |
簡単な2次元有限要素法(2) |
２次元ポアソン方程式の近似解を，三角形要素を用いて求めることができる。
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| 16週 |
期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
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| 2週 |
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| 3週 |
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| 4週 |
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| 5週 |
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| 6週 |
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| 7週 |
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| 8週 |
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| 4thQ |
| 9週 |
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| 10週 |
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| 11週 |
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| 12週 |
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| 13週 |
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| 14週 |
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| 15週 |
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| 16週 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 | 100 |
| 基礎的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |