到達目標
理論解析ができない場合、実験解析とともに数値解析が重要となる。その解析ソフトには各種の数値計算法が用いられる。そこで、コンピュータを利用するための基礎的な数値計算法を学習する。また、機械系の設計として必要となる有限要素法について知る。
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 |
数値微分を理解し簡単な値を求めることができる。 | 簡単な数値微分の計算できる。 | 公式を理解できる。 | 公式を理解できない。 |
数値積分を理解し簡単な値を求めることができる。 | 簡単な数値積分の計算できる。 | 公式を理解できる。 | 公式を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
専門 A1
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専門 A2
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教養 B2
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教養 D1
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教養 D2
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専門 E1
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教育方法等
概要:
各種設計において必要となる数値解析の基礎的な用語や手法について理解し、基礎的な演習問題やテストを行う。また、材料力学の講義をふまえて、設計でよく用いられている有限要素法の基礎的な考え方についても知る。
授業の進め方・方法:
座学の講義を基本とする。
注意点:
・低学年における数学の復習を求める。
・中間・期末試験以外に出席状況・出席態度を含めて評価する。
・1単位当たり30時間の自学自習を必要とする。
実務経験のある教員による授業科目
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 |
数値解析の位置づけが理解できる。
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2週 |
数値微分と数値積分 |
数値微分と数値積分が理解できる。
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3週 |
数値微分と数値積分 |
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4週 |
数値微分と数値積分 |
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5週 |
差分とテイラー展開 |
1階差分とテイラー展開が理解できる。
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6週 |
差分とテイラー展開 |
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7週 |
台形公式とシンプソンの公式 |
台形公式やシンプソンの公式を用いて計算ができる。
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8週 |
台形公式とシンプソンの公式 |
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4thQ |
9週 |
棒要素における剛性方程式 |
棒要素で剛性方程式を導出する。
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10週 |
棒要素における剛性方程式 |
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11週 |
連立方程式の数値解析 |
LU分解を理解できる。
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12週 |
連立方程式の数値解析 |
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13週 |
アイソパラメトリック要素と変位関数 |
要素と変位関数を理解できる。
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14週 |
アイソパラメトリック要素と変位関数 |
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15週 |
試験解説/成績確認 |
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16週 |
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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 | 70 | 0 | 0 | 10 | 0 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 60 |
専門的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 30 |
態度・人間力 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 0 | 10 |