到達目標
1.計算力学の基礎を理解できる。
2.数値解析結果に対して理論解による照査が行える。
3.各種力学への計算力学の応用の仕方が理解でき，Excel等を用いて計算ができる。
4.微分方程式を弱形式化し、Excel等を用いて計算することができる。
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 | 計算工学の基礎を説明できる。 | 計算工学の基礎を理解できる。
| 計算工学の基礎が理解できない。 |
| 評価項目2 | 数値解析結果に対して理論解による照査が行える。 | 数値解析結果が出せる。 | 数値解析結果が出せない。 |
| 評価項目3,4 | 各種力学への計算工学の応用の仕方が理解でき，Excel等を用いて計算ができる。 | 各種力学への計算工学の応用の仕方が理解できる。 | 各種力学への計算工学の応用の仕方が理解できない。 |
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(土木工学)
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創造工学プログラム B2
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教育方法等
概要:
近年，土木構造はますます大きくかつ複雑になってきている。また、さらに巨大地震の発生が懸念されるなど作用荷重もまた大きくなっている。このような複雑な構造物の設計、照査をするために実務・研究において数値解析が行われている。本授業では数値解析を基礎とし、その解析法の基礎的知識と専門的知識を学習し、解法における問題提起、および、問題の解析能力を養う。
授業の進め方・方法:
【事前事後学習など】
情報処理技術を事前に学習すること。事後学習として、レポートを課すためこれを実施すること。
【関連科目】構造力学I,II,III，土質力学I,II，水理学I,II，応用力学
【MCC対応】情報教育対応科目
DX対応
注意点:
その他の履修上の注意事項や学習上の助言
応用物理(3C)、土質力学I(3C)，土質力学II(4C)，水理学I(3C)，水理学II(4C)，構造力学III(4C)，応用力学(４C)を復習しておくこと。
評価方法・評価基準
中間試験、前期末試験を実施する。
中間試験（35％），前期末試験（35％），課題演習（30％）
成績の評価基準として60点以上を合格とする。
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
数値解析とは何か？ |
計算力学について説明できる。
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| 2週 |
有限要素法について |
有限要素法の概要について説明できる。
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| 3週 |
1次元問題の理論解について |
一次元棒部材の理論解について説明できる。
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| 4週 |
1次元問題の弱形式化 |
弱形式化について説明できる。
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| 5週 |
1次元問題の内挿補間 |
内挿補間について説明できる。
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| 6週 |
1次元問題の離散化 |
離散化について説明できる。
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| 7週 |
1次元問題の自然座標とガウスルジャンドル積分 |
ガウスルジャンドル積分について説明できる。
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| 8週 |
1次元問題の要素剛性マトリクスと全体剛性マトリクス |
全体剛性マトリクスについて説明できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
演習 |
Excel等を用いて計算ができる。
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| 10週 |
1次元の計算から学ぶ有限要素法 均一な棒を引っ張った場合の挙動 |
Excel等を用いて有限要素法の計算ができる。
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| 11週 |
1次元の計算から学ぶ有限要素法 均一な棒を引っ張った場合の挙動 |
Excel等を用いて有限要素法の計算ができる。
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| 12週 |
1次元の計算から学ぶ有限要素法 途中で材料と断面積などが変わる棒を引っ張った場合の挙動 |
Excel等を用いて有限要素法の計算ができる。
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| 13週 |
1次元の計算から学ぶ有限要素法 途中で材料と断面積などが変わる棒を引っ張った場合の挙動 |
Excel等を用いて有限要素法の計算ができる。
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| 14週 |
1次元の計算から学ぶ有限要素法 両端固定されている場合の挙動 |
Excel等を用いて有限要素法の計算ができる。
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| 15週 |
演習 |
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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 | 課題等 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |