到達目標
現象のモデル化から導かれる演算を理解し、境界値問題を解くためのマトリクス解法を計算できる。
また、コンピュータシミュレーションに利用される演算を理解し実践して、その意義と問題点を実践的な課題にグループで取り組む中で討議しつつ理解する。
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 |
| 現象のモデル化から導かれる演算 | 現象をモデル化してその演算を解くことができる | 現象のモデル化して、その基礎となる演算を理解できる | 現象をモデル化できない |
| 境界値問題の解法 | 境界値問題を具体的に解くことができる | 境界値問題の解法を理解できる | 境界値問題の解法を理解できない |
| コンピュータシミュレーション | コンピュータシミュレーションに利用される演算を理解して実践できる | コンピュータシミュレーションに利用される演算を理解できる | コンピュータシミュレーションに利用される演算を理解できない |
| コンピュータシミュレーションの実践とその問題点 | コンピュータシミュレーションを実際の問題に利用しつつ、その問題点を理解できる | コンピュータシミュレーションを利用できる | コンピュータシミュレーションを利用できない |
学科の到達目標項目との関係
JABEE B-1
説明
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JABEE B-2
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教育方法等
概要:
コンピュータシミュレーションにおいて必要不可欠なモデル化を理解して、その演算を実際に解く。そして、実践的な課題に取り組む中でコンピュータシミュレーションを利用して、その実用性と問題点を体験する。
授業の進め方・方法:
・授業時間に対して倍の時間の予習・復習を行うこと。
・課題実施のために、事前調査、課題達成に向けた準備などを自主学習に役立てること。
・補助教科書として，次の書籍を挙げておくので，適宜参考にして学習の助けとすること。
(1)宮本裕ほか著『構造工学 第3版』技報堂出版、2011年
(2)A First Course in Finite Elements, J. Fish and T. Belytschko(訳本:有限要素法,山 田貴博監訳,永井学士,松井和己訳)他
注意点:
これまでに学習した多くの知識を利用する。特に、微分方程式や行列計算については十分に復習し、数学的な表現に慣れておくこと。
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 |
現象のモデル化 |
コンピュータシミュレーション事例紹介
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| 2週 |
直列バネ系のマトリクス解法 |
直列バネ系の解法を学習する
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| 3週 |
直列バネ系のマトリクス解法 |
直列バネ系の解法を学習する
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| 4週 |
直列バネ系のマトリクス解法 |
直列バネ系の解法を学習する
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| 5週 |
直列バネ系のマトリクス解法 |
直列バネ系の解法を学習する
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| 6週 |
直列バネ系のマトリクス解法 |
直列バネ系の解法を学習する
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| 7週 |
直列バネ系のマトリクス解法 |
直列バネ系の解法を学習する
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| 8週 |
前期中間試験 |
前期中間試験までの内容
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| 2ndQ |
| 9週 |
平面トラスの解法 |
平面トラスのマトリクス解法を学習する
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| 10週 |
平面トラスの解法 |
平面トラスのマトリクス解法を学習する
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| 11週 |
平面トラスの解法 |
平面トラスのマトリクス解法を学習する
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| 12週 |
仮想仕事式 |
応力テンソル、ひずみテンソル、弾性係数について学び、一般的な仮想仕事式を学習する。
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| 13週 |
仮想仕事式 |
応力テンソル、ひずみテンソル、弾性係数について学び、一般的な仮想仕事式を学習する。
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| 14週 |
仮想仕事式 |
応力テンソル、ひずみテンソル、弾性係数について学び、一般的な仮想仕事式を学習する。
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| 15週 |
前期定期試験 |
前期定期試験までの内容
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| 16週 |
前期定期試験の解説 |
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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 | 40 | 0 | 10 | 10 | 40 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 15 | 0 | 25 |
| 専門的能力 | 20 | 0 | 5 | 10 | 25 | 0 | 60 |
| 分野横断的能力 | 10 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 | 15 |