機械設計演習II

科目基礎情報

学校 熊本高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 機械設計演習II
科目番号 0062 科目区分 専門 / 必修
授業形態 演習 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械知能システム工学科 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 配布プリント(電子データ)
担当教員 井山 裕文

到達目標

1.3次元モデリングの基礎を理解し、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,数値解析のためのシミュレーションモデルを作成することができる.
3.シミュレーションモデルにおいて,荷重条件,境界条件,初期条件を設定することができる.
4. 解析結果をまとめることができる.
5.材料力学,熱流体力学,機械振動学に基づく簡単な数値解析シミュレーション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数値解析のための3D-CADモデルを作成し,各条件設定を行うことができる.数値解析のための3D-CADモデルを作成することができる.数値解析のための3D-CADモデルを作成できない.
評価項目2数値解析を行い,その結果をまとめることができ,その内容を理解することができる.数値解析を行い,その結果をまとめることができる.数値解析を行い,その結果をまとめることができない.
評価項目3材料力学,熱流体力学,機械振動学に基づく簡単な数値解析問題を解くことができ,その結果を理解することができる.材料力学,熱流体力学,機械振動学に基づく簡単な数値解析問題を解くことができる.材料力学,熱流体力学,機械振動学に基づく簡単な数値解析問題を解くことができない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
授業の進め方・方法:
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.機械製品の3次元モデリング演習より学習した内容を適用し,3次元解析モデルを作成する.そこに材料の設定,荷重条件,境界条件,初期条件,求める結果を設定する.これらの一連の行程を演習を通じて学習し,その内容を理解できるように資料を用いて説明を行う.4年次以降で学習する内容を予習として学習し,数値解析シミュレーションを通じて,その内容を理解することが求められる.
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.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 数値解析(CAE)の概要 CAEとは何か,その概要を理解できる。
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。
3週 CAE解析演習1-① 構造解析 CAEを用いて,構造解析を行うためのモデリングを行うことができる.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
専門的能力分野別の専門工学機械系分野製図線の種類と用途を説明できる。4
物体の投影図を正確にかくことができる。4
CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。4
機械設計標準規格の意義を説明できる。4
許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。4
標準規格を機械設計に適用できる。4
リンク装置の機構を理解し、その運動を説明できる。4
代表的なリンク装置の、変位、速度、加速度を求めることができる。4

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01000000100
基礎的能力050000050
専門的能力050000050
分野横断的能力0000000