到達目標
1．3次元モデリングの基礎を理解し、図面の作成ができる．
2．簡単な3次元モデルのモデリングを通じて，数値解析のためのシミュレーションモデルを作成することができる．
3．シミュレーションモデルにおいて，荷重条件，境界条件，初期条件を設定することができる．
4. 解析結果をまとめることができる．
5．材料力学，熱流体力学，機械力学に関係する基礎的な数値解析シミュレーションを行うことができる．
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 数値解析のための3D-CADモデルを作成し，各条件設定を行うことができる． | 数値解析のための3D-CADモデルを作成することができる． | 数値解析のための3D-CADモデルを作成できない． |
| 評価項目2 | 数値解析を行い，その結果をまとめることができ，その内容を理解することができる． | 数値解析を行い，その結果をまとめることができる． | 数値解析を行い，その結果をまとめることができない． |
| 評価項目3 | 材料力学，熱流体力学，機械振動学に基づく簡単な数値解析問題を解析することができ，その結果を理解することができる． | 材料力学，熱流体力学，機械振動学に基づく簡単な数値解析問題を解くことができる． | 材料力学，熱流体力学，機械振動学に基づく簡単な数値解析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
学習・教育到達度目標 6-1
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学習・教育到達度目標 6-2
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学習・教育到達度目標 6-3
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教育方法等
概要:
3D-CADシステムにアドインされたシミュレーションソフトを利用し、CAE（Computer Aided Engineering)の基本操作を学習する。主に構造解析、固有値解析、流体解析、熱流体解析などの簡易モデルを作成、および初期条件、境界条件、材料の設定、荷重設定、固定の条件、流体の流入・流出の境界条件などの設定方法において適格な条件設定を行う。
授業の進め方・方法:
本科目では，実際の製品設計での方法論の理解と習得を目指す．機械製品の３次元モデリング演習より学習した内容を適用し,３次元解析モデルを作成する．そこに材料の設定，荷重条件，境界条件，初期条件，求める結果を設定する．これらの一連の行程を演習を通じて学習し，その内容を理解できるように資料を用いて説明を行う．４年次以降で学習する力学に関する専門科目の内容の予習として実践的に学習し，数値解析シミュレーションを通じて，その内容を理解することが求められる．
注意点:
与えられた課題に対して積極的に自分で考えて取り組むこと．
提出期限までに必ず課題を提出するように心掛けること．
〇自学について
（事前学習）
授業計画の授業内容および到達目標を確認の上，授業前に配布（アップロード）される演習課題に目を通しておくこと。
（事後学習）
授業で紹介された解析方法、条件設定を参考にして、すべての演習課題において、理解しながら復習、完答できるようにしておくこと。
(その他）
BYODで実施する課題であるので、必ず自身のPCで演習問題を解けるように準備しておくこと。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
数値解析（CAE）の概要 |
CAEとは何か，その概要を理解できる。
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| 2週 |
CAE解析の基本操作 |
3D-CADシステムへのCAEツールのアドインができ、
基本操作を学習する。
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| 3週 |
CAE解析演習1-① 構造解析 |
CAEを用いて，構造解析を行うためのモデリングを行うことができる．
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| 4週 |
CAE解析演習1-② 構造解析 |
CAEを用いて，はりのたわみを求めることができる
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| 5週 |
CAE解析演習2-① アセンブリの構造解析 |
CAEを用いて，アセンブリモデルの作成と固定の条件，荷重の条件を理解できる．
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| 6週 |
CAE解析演習2-② アセンブリの構造解析 |
CAEを用いて，アセンブリモデルの構造解析を行うことができる．
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| 7週 |
CAE解析演習3-① アセンブリの構造解析 |
CAEを用いて，固有振動数を解析するにあたりその基本概念を理解できる．
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| 8週 |
CAE解析演習4-① 流体解析 |
CAEを用いて，流体解析のためのモデリングができ，各条件設定ができる．
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| 4thQ |
| 9週 |
CAE解析演習4-② 流体解析 |
CAEを用いて，流体解析ができ，その結果をまとめることができる．
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| 10週 |
CAE解析演習5 熱解析 |
CAEを用いて，簡単なエンジン周辺の熱流体解析ができる．
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| 11週 |
CAE演習問題1 はりのたわみ解析 |
CAEを用いて，はりのたわみ解析ができ，理論値との比較，解析結果との誤差を求めることができる．
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| 12週 |
CAE演習問題2 固有振動数 |
与えられた課題の３Dモデリングができ，固有振動数をCAEにより求めることができる．
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| 13週 |
CAE演習問題3-① 熱流体解析その1 |
与えられたアセンブリモデリングにおいて，熱流体解析の条件設定ができ，計算モデルでの解析ができる．
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| 14週 |
CAE演習問題3-② 熱流体解析その2 |
熱流体解析において，各自で考えた問題について解析し，その詳細を説明できる．
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| 15週 |
課題の提出チェック |
期限内に課題を仕上げ，締め切りを厳守することができる．
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 製図 | 図面の役割と種類を適用できる。 | 4 | 後1 |
| 線の種類と用途を説明できる。 | 4 | 後1 |
| 物体の投影図を正確にかくことができる。 | 4 | 後1 |
| CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。 | 4 | 後2 |
| ボルト・ナット、軸継手、軸受、歯車などの機械要素の図面を作成できる。 | 4 | 後3 |
| 歯車減速装置、手巻きウインチ、渦巻きポンプ、ねじジャッキなどを題材に、その主要部の設計および製図ができる。 | 4 | 後4 |
| 機械設計 | 標準規格の意義を説明できる。 | 4 | 後4,後7 |
| 許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。 | 4 | 後5,後7,後11 |
| 標準規格を機械設計に適用できる。 | 4 | 後6,後7 |
| 軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 4 | 後7 |
| キーの強度を計算できる。 | 4 | 後7 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 0 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 0 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |