到達目標
1. 有限要素法の手法や解析手順が理解できる．
2. 有限要素法の簡単な計算ができる。
3. 有限要素法の注意事項を理解している．
4. ３次元CADソフトを用いて，２次元データを３次元に変更できる．
5. それぞれの分野に適した数値解析手法を説明することができる．
6. 数値シミュレーションの流れを理解することができる．
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1，2，3 | 有限要素法の解析手法を理解でき，注意事項を理解した上でソフトを用いて計算を行うことができ | 解析ソフトを用いて計算を行うことができる | 解析ソフトを用いて計算を行うことができない |
| 評価項目４ | 3次元CADソフトの機能を正しく理解した上で2次元の図面から3次元データを作成することができる | 2次元の図面から3次元データを作成することができる | 2次元の図面から3次元データを作成することができない |
| 評価項目5，6 | 構造・流体などに適する解析手法を説明することができ，解析の一連の流れを説明することができる | 解析手法を1つ挙げることができ，解析の流れを説明することができる | 解析の流れを説明することができない |
学科の到達目標項目との関係
本科学習目標 1
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本科学習目標 2
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創造工学プログラム B1専門(機械工学)
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教育方法等
概要:
シミュレーションは各種構造物や機器の強度設計において，重要な解析手法の一つである。
シミュレーション工学では，シミュレーションの中で行われている数値解析を最も理解しやすい材料力学の観点から学習する。 その後，実際にコンピュータシミュレーションを行い複雑な解析問題を解決する手法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
【事前事後学習など】
毎回授業外学修時間に相当する分量の予習・復習課題を与えるので必ず提出すること。
【関連科目】
機械基礎製図Ⅱ，材料力学Ⅰ・Ⅱ，流れ学Ⅰ・Ⅱ，流体力学，情報処理Ⅰ・Ⅱ
注意点:
実社会における応用例(解析例）に興味を持つ。
数値計算手法の材料力学以外の分野での利用にも関心を示す。
授業時間外に，各ソフトの使用説明会を開催するので受講者は必ず参加すること。
【評価方法・評価基準】
後期中間試験および学年末試験を実施する。
中間試験（３０％），期末試験（３０％）,小テスト（１０％），レポート（３０％）により評価する。
成績の評価基準として６０点以上を合格とする。
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 |
有限要素法の基礎知識 |
有限要素法の概要を説明することができる
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| 2週 |
有限要素法の原理（１）ばねの計算 |
バネの計算を行うことができる
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| 3週 |
有限要素法の原理（２）仮想仕事の原理，要素剛性マトリックス |
仮想仕事の原理と要素剛性マトリックスを説明することができる
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| 4週 |
有限要素法の実践的知識（１）形状のモデリング，要素の選定 |
形状のモデリングを行うことができ，要素の選定ができる
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| 5週 |
有限要素法の実践的知識（２）境界条件の設定，解析物理モデル |
境界条件の選定を行うことができる
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| 6週 |
有限要素法の実践的知識（３）結果の検証，結果の分析と解釈 |
解析結果から得られた結果を検証し，分析することができる
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| 7週 |
演習 |
簡単なモデルを用いて有限要素法による計算をすることができる
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| 8週 |
有限差分法の基礎 |
有限差分法に関して説明することができる
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| 4thQ |
| 9週 |
３D-CADソフトを用いた造形（１） |
3D-CADソフトのパーツ機能を使うことができる
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| 10週 |
３D-CADソフトを用いた造形（２） |
3D-CADソフトのアセンブリ機能を使うことができる
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| 11週 |
汎用解析ソフトを用いたシミュレーション（１） |
シミュレーションソフトの使用方法が分かる
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| 12週 |
汎用解析ソフトを用いたシミュレーション（２） |
シミュレーションソフトを用いて簡単な解析を行うことができる
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| 13週 |
シミュレーション結果と実験結果の比較・検討 |
解析と実験結果を比較し，違いを説明することができる
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| 14週 |
数値シミュレーションの利点と欠点 |
シミュレーションソフトから得られた結果の問題点を説明することができる
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| 15週 |
後期の復習 |
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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 | 60 | 0 | 0 | 0 | 40 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 40 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |