ディジタルエンジニアリング

科目基礎情報

学校	新居浜工業高等専門学校	開講年度	平成30年度 (2018年度)
授業科目	ディジタルエンジニアリング
科目番号	610027	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	生産工学専攻（機械工学コース）	対象学年	専1
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	コンピュータによる熱移動と流れの数値解析、ANSYS（ＦＬＵＥＮＴ）の理論編や例題集
担当教員	谷脇充浩

到達目標

1.ナビエストークス方程式が理解できる
2.流体解析の基礎を理解し、CAEを用いて解析結果が導出できる
3.与えられた課題に対して、CAD,CAEを駆使して、解を得ることができる

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	流体力学の基礎方程式を展開して、無次元化し、渦度流れ関数を用いて簡単な流れ場の計算ができる	流体力学の基礎方程式を展開して、無次元化できる	流体力学の基礎方程式を展開できない
評価項目2	汎用の流体解析ソフトを使用し、上記と同じ計算ができ、さらにディフューザの流れ場計算ができる	汎用の流体解析ソフトを使用し、上記と同じ計算ができる	汎用の流体解析ソフトが使用できない
評価項目3	高機能な汎用の熱流体解析ソフトを使用し、複雑な計算ができる	高機能な汎用の熱流体解析ソフトを使用できる	高機能な汎用の熱流体解析ソフトを使用できない

学科の到達目標項目との関係

デザイン能力 (C) 説明

教育方法等

概要:

本講義では、コンピュータを用いたシミュレーションの「予測」としての側面を学ぶため、CADデータに基づいた流体解析に必用な知識と手順を理解する。さらに、与えられた課題に適したモデルを構築し、そのモデルに基づいた数値実験を行い、導出された結果について議論する。
環境材料工学コースは必修科目ではない

授業の進め方・方法:

事前学習：「数値計算法」の復習をしておくこと。
関連科目：「材料強度評価法」「伝熱工学特論」「流体力学特論」
履修上の注意：　事例をとおして、流れの理論やＣＡＤデータの利用を理解する基礎編と、ＣＡＥを用いた応用編を学ぶことができます。エンジニアや研究者として、流れの支配方程式を理解する能力を養い、実際に流体解析を仕事に役立ててもらいたいと思います

注意点:

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	ガイダンス	ナビエストークス方程式が理解できる
		2週	ナビエストークス方程式の基礎（１）	ナビエストークス方程式が理解できる
		3週	ナビエストークス方程式の基礎（２）	ナビエストークス方程式が理解できる
		4週	ナビエストークス方程式の離散化方法（１）	ナビエストークス方程式が理解できる
		5週	ナビエストークス方程式の離散化方法（２）	ナビエストークス方程式が理解できる
		6週	EXCELによる簡単な流れ場の計算演習（流れ渦関数による）	ナビエストークス方程式が理解できる
		7週	ANSYSによるキャビティー流れの計算（１）EXCEL結果との比較	流体解析の基礎を理解し、CAEを用いて解析結果が導出できる
		8週	ANSYSによるキャビティー流れの計算（２）	流体解析の基礎を理解し、CAEを用いて解析結果が導出できる
	4thQ
		9週	ANSYSによるディフューザーの形状計算（１）拡大角度変更による影響把握	流体解析の基礎を理解し、CAEを用いて解析結果が導出できる
		10週	ANSYSによるディフューザーの形状計算（２）	流体解析の基礎を理解し、CAEを用いて解析結果が導出できる
		11週	FLUENTの使用方法の実習（１）	与えられた課題に対して、CAD,CAEを駆使して、解を得ることができる
		12週	FLUENTの使用方法の実習（２）	与えられた課題に対して、CAD,CAEを駆使して、解を得ることができる
		13週	FLUENTによる最終課題の選択と計算（１）	与えられた課題に対して、CAD,CAEを駆使して、解を得ることができる
		14週	FLUENTによる最終課題の選択と計算（２）	与えられた課題に対して、CAD,CAEを駆使して、解を得ることができる
		15週	FLUENTによる最終課題の選択と計算（３）	与えられた課題に対して、CAD,CAEを駆使して、解を得ることができる
		16週

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

	課題レポート	合計
総合評価割合	100	100
基礎的能力	0	0
専門的能力	100	100
分野横断的能力	0	0