到達目標
1．3次元モデリングの基礎を理解し、空間的にイメージでき、図面の作成ができる．
2．簡単な3次元モデルのモデリングを通じて，3DCADの基本操作を行うことができる．
3．スケッチから3DCADにより部品のモデリングおよび部品のアセンブリングができる．
4．3次元モデルを通じて，CAE(数値解析）の操作を行うことができる．
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 | 3次元モデリングの基礎を理解でき、図面を描くことができる． | 3次元モデリングの図面を描くことができる． | ３次元モデリングの基礎が理解できず，図面を描くことができない． |
| 評価項目2 | 簡単な3次元モデルのモデリングを通じて，3DCADの基本操作を行うことができる． | 3D-CADの基本操作を行うことができる． | 3D-CADの基本操作を行うことができない． |
| 評価項目3 | 3次元モデリングからCAE解析を行い，基本概念が理解できる． | 3次元モデリングからＣＡＥ解析を行うことができる． | 3次元モデリングからＣＡＥ解析ができない． |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 2-1
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学習・教育到達度目標 3-3
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教育方法等
概要:
本科目では，実際の製品設計での方法論の理解と習得を目指す．具体的には，機械製品の３次元モデリング演習を行う．本校のカリキュラムでは，社会の要求に応じて問題解決の方法を企画し，デザインするための総合科目と位置付けられた科目である．
授業の進め方・方法:
本演習は，３次元モデリングの学習修得のために,製図基礎の応用と機構等の理解力および3DCADの基本操作の修得を目指す．さらに，3D-CADによるモデリング演習および3D-CADの応用操作の修得を目指し，現在主流になりつつある3D-CADによるモノづくりの方法論を習得を目標とする．
注意点:
与えられた課題に対して積極的に自分で考えて取り組むこと．
提出期限までに必ず課題を提出するように心掛けること．
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス |
科目の概要を理解する．
なぜ学ぶのかを理解する．
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| 2週 |
3D-CADの基本操作1 |
これまでの復習も兼ねて基本的な操作ができる。
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| 3週 |
3D-CADの基本操作2 |
平面、曲面を有する3Dモデリングが作成できる。
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| 4週 |
3D-CADの基本操作3 |
より複雑な３Dモデリングと、材質の指定を行うことができる。
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| 5週 |
3D-CADの基本操作4 |
3Dモデンリング後、質量、重心の位置を求めることができる。
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| 6週 |
演習課題1-① |
与えられた課題の３Dモデリング、質量、重心の位置を求めることができる。
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| 7週 |
演習課題1-② |
与えられた課題の３Dモデリング、質量、重心の位置を求めることができる。
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| 8週 |
演習課題2-① |
与えられた課題の３Dモデリング、質量、重心の位置を求めることができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
演習課題2-② |
与えられた課題の３Dモデリング、質量、重心の位置を求めることができる。
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| 10週 |
演習課題3 |
与えられた課題の３Dモデリング、質量、重心の位置を求めることができる。
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| 11週 |
演習課題4 |
与えられた課題の３Dモデリング、質量、重心の位置を求めることができる。
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| 12週 |
演習課題5 |
与えられた課題の３Dモデリング、質量、重心の位置を求めることができる。
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| 13週 |
演習課題6 |
与えられた課題の３Dモデリング、質量、重心の位置を求めることができる。
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| 14週 |
演習課題7 |
与えられた課題の３Dモデリング、質量、重心の位置を求めることができる。
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| 15週 |
小テスト |
演習課題1～演習問題7の内容を理解しているか小テストで確認する。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
CAE解析の概要
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CAEとは何か、その概要を理解できる。
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| 2週 |
CAE解析の基本操作 |
3D-CADシステムへのCAEツールのアドインができ、基本操作を学習する。
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| 3週 |
CAE解析演習1-①
構造解析 |
CAEを用いて，構造解析を行うことができる．
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| 4週 |
CAE解析演習1-②
構造解析 |
CAEを用いて，はりのたわみを求めることができる。
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| 5週 |
CAE解析演習2-①
アセンブリの構造解析 |
CAEを用いて，アセンブリモデルの作成と固定の条件、荷重の条件を理解できる．
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| 6週 |
CAE解析演習2-②
アセンブリの構造解析 |
CAEを用いて，アセンブリモデルの構造解析を行うことができる．
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| 7週 |
CAE解析演習3-①
アセンブリの構造解析 |
CAEを用いて，固有振動数を解析するにあたりその基本概念を理解できる．
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| 8週 |
CAE解析演習4-①
流体解析 |
CAEを用いて，流体解析のためのモデリングができ、各条件設定ができる．
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| 4thQ |
| 9週 |
CAE解析演習4-②
流体解析 |
CAEを用いて，流体解析ができ，その結果をまとめることができる．
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| 10週 |
CAE解析演習5 熱解析 |
CAEを用いて，簡単なエンジン周辺の熱流体解析ができる．
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| 11週 |
CAE演習問題1 はりのたわみ解析 |
CAEを用いて，はりのたわみ解析ができ，理論値との比較，解析結果との誤差を求めることができる．
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| 12週 |
CAE演習問題2 固有振動数 |
与えられた課題の３Dモデリングができ，固有振動数をCAEにより求めることができる．
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| 13週 |
CAE演習問題3-① 熱流体解析その1 |
与えられたアセンブリモデリングにおいて，熱流体解析の条件設定ができ，計算モデルでの解析ができる．
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| 14週 |
CAE演習問題3-② 熱流体解析その2 |
熱流体解析において，各自で考えた問題について解析し，その詳細を説明できる．
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| 15週 |
課題の提出チェック |
期限内に課題を仕上げ，締め切りを厳守することができる．
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| 16週 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 製図 | 図面の役割と種類を適用できる。 | 3 | |
| 製図用具を正しく使うことができる。 | 4 | |
| 線の種類と用途を説明できる。 | 3 | |
| 物体の投影図を正確にかくことができる。 | 3 | |
| 製作図の書き方を理解し、製作図を作成することができる。 | 3 | |
| 公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。 | 3 | |
| 部品のスケッチ図を書くことができる。 | 3 | |
| CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。 | 3 | |
| ボルト・ナット、軸継手、軸受、歯車などの機械要素の図面を作成できる。 | 3 | |
| 機械設計 | 標準規格の意義を説明できる。 | 2 | |
| 許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。 | 2 | |
| 標準規格を機械設計に適用できる。 | 2 | |
| ねじ、ボルト・ナットの種類、特徴、用途、規格を理解し、適用できる。 | 2 | |
| ボルト・ナット結合における締め付けトルクを計算できる。 | 2 | |
| ボルトに作用するせん断応力、接触面圧を計算できる。 | 2 | |
| 軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 2 | |
| 軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 2 | |
| キーの強度を計算できる。 | 2 | |
| 軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 2 | |
| 滑り軸受の構造と種類を説明できる。 | 2 | |
| 転がり軸受の構造、種類、寿命を説明できる。 | 2 | |
| 歯車の種類、各部の名称、歯型曲線、歯の大きさの表し方を説明できる。 | 2 | |
| すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 2 | |
| 標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 2 | |
| 標準平歯車について、歯の曲げ強さおよび歯面強さを計算できる。 | 2 | |
| 歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 2 | |
評価割合
| 試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 20 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |