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
教育方法等
概要:
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。
The aim of this course is to understand the basics of numerical methods.
授業の進め方・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。
注意点:
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。
成績の評価方法は,後期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。
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。
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
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週 |
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 |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
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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 |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。 簡単なプログラムが組むことができる。
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3週 |
差分法1(1次元拡散方程式への適用) |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。 簡単なプログラムが組むことができる。
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4週 |
差分法2(1次元流れ場への適用) |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。 簡単なプログラムが組むことができる。
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5週 |
差分法3(1次元電磁界解析への適用) |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。 簡単なプログラムが組むことができる。
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6週 |
差分法4(2次元問題への拡張) |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。 簡単なプログラムが組むことができる。
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7週 |
まとめと演習 |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。 簡単なプログラムが組むことができる。
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
有限要素法の概説 |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。
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10週 |
有限要素法の基礎1(形状関数) |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。 簡単なプログラムが組むことができる。
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11週 |
有限要素法の基礎2(支配方程式の離散化) |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。 簡単なプログラムが組むことができる。
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12週 |
有限要素法の基礎3(重ね合わせの原理など) |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。 簡単なプログラムが組むことができる。
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13週 |
有限要素法の基礎3(重ね合わせの原理など) |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。 簡単なプログラムが組むことができる。
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14週 |
有限要素法の基礎5(1次元拡散方程式の解法) |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。 簡単なプログラムが組むことができる。
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15週 |
まとめと演習 |
差分法と有限要素法の基礎が理解できる。 簡単なプログラムが組むことができる。
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16週 |
期末試験 |
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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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |