シミュレーション工学Ⅱ

科目基礎情報

学校 舞鶴工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 シミュレーション工学Ⅱ
科目番号 0222 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電子制御工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 教材:必要に応じて,資料を配布する。
担当教員 丹下 裕

到達目標

1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2 簡単なプログラムが組むことができる。

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差分法と有限要素法の基礎を十分に理解しており,実際の問題に適用できる。差分法と有限要素法の基礎を理解できる。差分法と有限要素法の基礎を理解できない。
評価項目2プログラム言語を習得しており,自在に簡単なプログラムが組める。参考書等を参考にしながら,簡単なプログラムを組める。簡単なプログラムが組めない。
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (H) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
【授業目的】
工学の分野では,物理現象を表現するために微分方程式を用いることが多い。後期は,工学分野においてはより実用的な解析手法である差分法(FDM)や有限要素法(FEM)の手法を基礎から勉強する。

【Course Objectives】
The aim of this course is to understand the basics of numerical methods.
授業の進め方・方法:
【授業方法】
講義の理解度の確認のために,講義の間に学生に質問をする。講義内容の理解を深めるために演習を行う。適宜,レポート課題を与える。

【学習方法】
事前にシラバスを読み,インターネット等により予備知識を得ること。必要に応じて参考書を各自が読むこと。授業では,事前学習で抱いた疑問点を解決するつもりで学習する。授業後は、配布資料をもとにして復習を行うこと。
注意点:
【定期試験の実施方法】
後期は中間・期末の2回の試験を行う。試験時間は50分とする。

【成績の評価方法・評価基準】
成績の評価方法は,前期2回の筆記試験の平均値で定期試験結果を評価する(80%)。また,授業時間内に,授業の理解度をチェックする演習問題を課す(20%)。これらの評価の合計をもって総合成績とする。到達目標に対する到達度を基準として成績を評価する。

【履修上の注意】
毎回の授業には電卓を持参すること。

【学生へのメッセージ】
実際に実験を行うことが極めて困難,不可能,または危険である場合において,仮想的な実験としてシミュレーションができ,力を発揮します。1年間を通して,実用的なシミュレーション技術の習得を目指して,授業を行います。 授業ではプログラムの作成も行うため,プログラミング言語の習得が望ましいです。その他にも卒業研究等に役立つExcelの使い方等も含めて授業をします。

【教員の連絡先】
研 究 室 A棟3階(A-312)
内線電話 8970
e-mail: tangeアットマークmaizuru-ct.ac.jp (アットマークは@に変えること。)

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 シラバス内容の説明,差分法の概説 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2週 差分の定義と支配方程式の離散化,プログラムの組み方 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2 簡単なプログラムが組むことができる。
3週 差分法1(1次元拡散方程式への適用) 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2 簡単なプログラムが組むことができる。
4週 差分法2(1次元流れ場への適用) 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2 簡単なプログラムが組むことができる。
5週 差分法3(1次元電磁界解析への適用) 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2 簡単なプログラムが組むことができる。
6週 差分法4(2次元問題への拡張) 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2 簡単なプログラムが組むことができる。
7週 まとめと演習 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2 簡単なプログラムが組むことができる。
8週 中間試験
4thQ
9週 有限要素法の概説 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
10週 有限要素法の基礎1(形状関数) 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2 簡単なプログラムが組むことができる。
11週 有限要素法の基礎2(支配方程式の離散化) 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2 簡単なプログラムが組むことができる。
12週 有限要素法の基礎3(重ね合わせの原理など) 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2 簡単なプログラムが組むことができる。
13週 有限要素法の基礎3(重ね合わせの原理など) 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2 簡単なプログラムが組むことができる。
14週 有限要素法の基礎5(1次元拡散方程式の解法) 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2 簡単なプログラムが組むことができる。
15週 まとめと演習 1 差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
2 簡単なプログラムが組むことができる。
16週 (15 週目の後に期末試験を実施)
期末試験返却・達成度確認

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80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000