到達目標
1. 解析の内容とCAE ソフトウェアの操作方法を理解し、正確に作業を行うことができる。
2. 得られたCAE 解析結果を分析・解釈し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。
3. 目的に対応した結果が得られ、それを基にして体裁が整った適切なレポートを作成し、期限内に提出することができる。
4. グループのメンバー間で討議しながら、与えられた課題に取り組むことができる。
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 (A-1,D-1,D-2,E-2) | 解析の内容とCAE ソフトウェアの操作方法を十分に理解し、正確に素早く作業を行うことができる。 | 解析の内容とCAE ソフトウェアの操作方法を理解し、正確に作業を行うことができる。 | 解析の内容とCAE ソフトウェアの操作方法を理解しておらず、正確に作業を行うことができない。 |
評価項目2 (A-1,D-1,D-2,E-2) | 得られたCAE 解析結果を深く分析・解釈することができ、CAE 解析結果の妥当性を詳細に確認することができる。 | 得られたCAE 解析結果を分析・解釈し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 | 得られたCAE 解析結果を分析・解釈できず、CAE 解析結果の妥当性を確認することができない。 |
評価項目3 (A-1,D-1,D-2,E-2) | 目的に対応した満足できる結果が得られ、それらを明記した、体裁が整った適切なレポートを作成し、期限内に提出することができる。 | 目的に対応した結果が得られ、それを基にして体裁が整った適切なレポートを作成し、期限内に提出することができる。 | 目的に対応した結果が得られず、それを基にして体裁が整った適切なレポートを作成できないため、期限内に提出することができない。 |
評価項目3 (A-1,D-1,D-2,E-2) | 先にたって行動の模範を示しつつ、グループのメンバーと協調し、討議しながら課題に取り組むことができる。 | グループのメンバー間で討議しながら、与えられた課題に取り組むことができる。 | 主体性および協調性がなく、グループのメンバーで討議しながら課題に取り組むことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 機械システム工学科の教育目標③
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学習・教育到達度目標 本科の教育目標②
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JABEE D-1
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JABEE D-2
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JABEE E-2
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JABEE基準 (c)
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JABEE基準 (d)
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教育方法等
概要:
CAE に関する基本知識を習得した後に、3 グループに分かれ、座学で学ぶ機械工学の主要分野における典型的な事例、すなわち、流体力学分野の「円柱に働く抗力と抗力低減」、機械力学分野の「モード(固有値)解析による音叉の設計」、熱・伝熱工学分野の「CPUヒートシンクの熱伝導解析」を取り上げ、それらの現象をCAE ソフトウェアによりそれぞれ再現し、得られたCAE 解析結果の妥当性を分析する能力の習得を目指す。
次に、習得したCAE 解析結果の分析能力を活用し、各分野における応用事例についてCAE 解析による現象の数値予測を行い、CAE 解析の活用を目指す。
なお、CAE ソフトウェアには、3D-CAD ソフトウェアであるSolidWorks のCAE解析機能を用いる。
授業の進め方・方法:
本科目では,大別して,機械工学における主要科目である流体力学(工学),機械力学、熱・伝熱工学について取り扱う。
各テーマごとに,初めに,テキストの例題を通じてSolidWorksのCAE解析機能の操作方法について習得させる。
次に,例題に関連した課題についてCAE解析を行わせ,関連科目で習得した知識を活用させることで,実験および理論の結果とCAE解析結果との比較から,CAE解析結果の妥当性の分析を学生自らに行わせ,それらの結果をレポートにまとめ,提出させる。
なお,本科目では試験は行わない。
注意点:
・教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目の割合は,A-1(20%),D-1(30%),D-2(30%),E-2(20%)とする。
・自学自習時間(60時間)は,日常の授業(30時間)に係わる理論についての予習復習時間,解析結果を検討しレポートにまとめる時間などを総合したものとする。
・評価については,合計点数が60点以上で単位修得となる。その場合,各到達目標項目の到達レベルが標準以上であること,教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目を満たしたことが認められる。
・評価項目と評価対象の各組合せは,「情報技術知識活用力(A-1)」が「実技と成果品」,「基礎工学・専門工学知識活用力(D-1)」が「レポート」,「分析力(D-2)」が「レポート」,「積極性・協調性(E-2)」が「レポート」である。
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 |
1.ガイダンス 2.CAE 概論 |
・授業の概要・進め方・注意点およびレポートの作成方法等が理解できる。 ・CAE の概要が理解できる。
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2週 |
3.CAE 実習 (1) 円柱に働く抗力と抗力低減(流体力学分野)① |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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3週 |
(1) 円柱に働く抗力と抗力低減(流体力学分野)② |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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4週 |
(1) 円柱に働く抗力と抗力低減(流体力学分野)③ |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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5週 |
(1) 円柱に働く抗力と抗力低減(流体力学分野)④ |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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6週 |
(2) 真直はりのたわみと有孔板の応力集中(材料力学分)① |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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7週 |
(2) 真直はりのたわみと有孔板の応力集中(材料力学分)② |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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8週 |
(2) 真直はりのたわみと有孔板の応力集中(材料力学分)③ |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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2ndQ |
9週 |
(2) 真直はりのたわみと有孔板の応力集中(材料力学分)④ |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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10週 |
(3)CPUヒートシンクの熱伝導解析(熱・伝熱工学分野)① |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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11週 |
(3)CPUヒートシンクの熱伝導解析(熱・伝熱工学分野)② |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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12週 |
(3)CPUヒートシンクの熱伝導解析(熱・伝熱工学分野)③ |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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13週 |
(3)CPUヒートシンクの熱伝導解析(熱・伝熱工学分野)④ |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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14週 |
ゼミナール① |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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15週 |
ゼミナール② |
・実験結果や理論と、CAE 解析結果を比較検討し、CAE 解析結果の妥当性を確認することができる。 ・CAE 解析により、機械工学における諸現象の数値予測を行うことができる。
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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 |
評価割合
| レポート | 成果品・実技 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 16 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 26 |
専門的能力 | 64 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 74 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |