到達目標
（1）コンピュータによる数値シミュレーションについて理解できる。
（2）数値シミュレーションのモデルを作成することができる。
（3）解析対象に対し、各種条件を与え、解析することができる。
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 | コンピュータによる数値シミュレーションについて正しく理解できる。 | コンピュータによる数値シミュレーションについて理解できる。 | コンピュータによる数値シミュレーションについて理解できない。 |
| 評価項目2 | 数値シミュレーションのモデルを各種ソフトウェアを工夫して効率的に作成することができる。 | 数値シミュレーションのモデルを作成することができる。 | 数値シミュレーションのモデルを作成することができない。 |
| 評価項目3 | 解析対象に対し、各種条件を与え、正しい解析をすることができる。 | 解析対象に対し、各種条件を与え、解析することができる。 | 解析対象に対し、各種条件を与え、解析することができない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 C1
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学習・教育到達度目標 C3
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教育方法等
概要:
数値シミュレーションは、理論、実験に次ぐ第3の科学と考えられている。近年、コンピュータの急速な発展により、その技術は飛躍的に進歩し、新しい知見や成果を生み出している。建設分野でもその技術を構造物の設計や環境評価に取り入れられ、さらに、3次元モデルの活用が進む中で、さらなる進化を遂げ始めている。シミュレーションとは、模擬実験を行うことです。数値シミュレーションというのは、対象とする現象を表現する数値モデルを利用して、計算機上で模擬実験をすることです。あくまでモデルですから対象とする現象を正しく模擬しているかどうか検証する必要があります。一旦、検証が済めば、条件をいろいろ変えてどのようなことが起こりそうか検討することができます。このような性質から、数値シミュレーションが特に威力を発揮するのは、実験に莫大な費用が掛かるような場合、実験に大きな危険を伴うような場合、実験条件に合うような環境を作り出すことが困難な場合などであり、建設分野では、その利用が期待されています。本講義では、数値シムレーションの基礎的な考え方を学び、流体解析や構造解析を用いて解析の基礎技術や解析モデルの評価方法について学ぶ。
授業の進め方・方法:
到達目標の（1）について定期試験で評価を行う。また、到達目標（2）と（3）については、課題レポートにより評価を行う。
成績は「試験=40%，課題レポート60％の割合」で評価し、60%以上を合格とする。
注意点:
講義では、数値解析に関する基礎的な解説を行いますが、授業だけでは理論の習得やモデルの作成、解析結果の検討などの技術的な習得が難しいため、放課後や空き時間を利用し、理論や解析技術の習得に努めてください。
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス，数値流体力学とは
解析手法とモデル化 / コンピュータの特徴 / 近年の解析技術とその動向 |
流体の性質を理解する
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| 2週 |
流体力学の基礎１ |
流体の性質を理解する
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| 3週 |
流体力学の基礎２ |
流体の性質を理解する
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| 4週 |
流体力学の基礎3 |
流体の性質を理解する
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| 5週 |
流体力学の基礎4 |
流体の性質を理解する
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| 6週 |
流体力学の基礎5 |
流体の性質を理解する
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| 7週 |
流体力学の基礎6 |
流体の性質を理解する
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| 8週 |
流体解析１
流れの基礎式（流れの性質と力と運動の関係） |
流体解析の手法を理解する
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| 4thQ |
| 9週 |
流体解析2
流れの基礎式（流れにおけるエネルギーの保存） |
流体解析の手法を理解する
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| 10週 |
流体解析３
モデルの作成と離散化（空間の離散化、時間の離散化）、解析条件 |
流体解析の手法を理解する
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| 11週 |
流体解析４
流体の解析演習（3次元モデリングの活用） |
流体解析の手法を理解する
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| 12週 |
流体解析５
流体の解析演習（3次元モデリングの活用） |
流体解析の手法を理解する
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| 13週 |
流体解析４
流体の解析演習（流体の基礎現象の解析） |
流体解析の手法を理解する
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| 14週 |
流体の解析５
流体の解析演習（ビル風の演習） |
流体解析の手法を理解する
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| 15週 |
期末試験
第1回～第14回の範囲
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流体解析の手法を理解する
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| 16週 |
試験の返却とまとめ
試験の返却と解説，学んだことのまとめ
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流体解析の手法を理解する
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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
| 定期試験 | 課題レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 60 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 40 | 60 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |