| 1〜2回 |
「設計・CAD」 ３Dモデリング授業にて実施する。
【ＣＡＤ/ＣＡＭ/ＣＡＥシステムの機能】
1)配布する学習支援計画書を基に科目の学習教育目
標，概要や行動目標を理解する．特にこの科目が機
械工学科の学習教育目標のどの部分を担っている
か，具体的な達成レベルの目安を理解する．
2)本科目の講義方針および演習の実施方法と評価法を
理解する．
3)設計・生産支援ソフトウェアの体系と機能を理解す
る．
4)三次元ＣＡＤの機能構成を理解する．
|
3Dモデリングおよび３Dシミ
ュレーションが代替科目とな
り、同一クラスにて講義を行
う。
そのため、eシラバス記載の
前半8週目まで（設計・CAD）
と後半9週目以降（解析・CAE
）を並行して進める。
講義と演習
講義：
－本科目と機械工学科の学習
教育目標との関連を理解す
る．
－ＣＡＤ/ＣＡＭシステム
の機能と設計生産業務への
応用
演習：
－ＣＡＤシステムの立ち上げ
と終了
－基本的な二次元図形の生成
自己点検 |
予習：
－機械工学科製図科目の復習
復習：
－機械工学科の学習教育目標と本
科目との関連を理解する．
－ＣＡＤソフトウェアの起動法 |
50
50 |
| 3〜4回 |
【パーツモデリング(1)】
ＣＡＤデザイン手法を理解する． |
講義と演習
講義：
－二次元図形から，三次元図
形の生成
－モデリングの過程
－モデリングの考え方
演習：
－指定された三次元図形を作
成する．
自己点検 |
予習：
－ＣＡＤソフトウェアの起動方法
復習：
－ＣＡＤの操作に関する部分
（モデリングの手順，ファイルの
保存，ファイル形式） |
50
100 |
| 5〜6回 |
【パーツモデリング(2)】
寸法値と設計変更を理解する． |
講義と演習
講義：
－寸法の変更
（生成された三次元モデルの
寸法値の変更）
演習：
－モデリングと，指定された
条件での寸法の変更と設計へ
の影響
自己点検 |
予習：
－ＣＡＤ操作
復習：
－寸法の変更が全体形状に与える
影響を確認しておく． |
100
80 |
| 7〜8回 |
【中間振り返り（パーツモデリング(3)）】
これまで学んだモデリング過程の確認として，自身の
課題の発表を通して，ＣＡＤの基本操作を再度確認す
る．
【地域連携】
実際の設計現場でＣＡＥがどのように活用されている
か調査する．
＊企業技術者による特別講演に代えることがある．ま
た，日程は調整する場合がある． |
演習（中間振り返り）
－モデリング
自己点検
＊特別講演に代える場合があ
る． |
予習：
－ＣＡＤ操作
復習：
－モデリング過程をレポートして
まとめる． |
100
100 |
| 9〜10回 |
【ユニットモデルの構築】
三次元ＣＡＤの特徴的な機能であるアセンブリ機能に
ついて理解する．
－アセンブリモデルの構造
－拘束自由度
－アセンブリの干渉チェック
－アセンブリ部品の修正と連携処理機能を利用したパ
ートモデルへの修正反映 |
講義と演習
講義：
－基本的なアセンブリ手法の
紹介
－アセンブリモデルの構成方
法
－アセンブリモデルの論理構
造
－アセンブリの位置と姿勢の
拘束と拘束自由度
演習：
－複数のモデルを用いて，よ
り複雑な機械ユニットを構成
する．
なお，総合演習に向けた課題
の提示も行う．
自己点検 |
予習：
－モデリング手法の確認
復習：
－複雑な機械ユニットの構成法
－総合演習課題の事前調査 |
90
100 |
| 11〜12回 |
【総合演習（設計プロジェクト(1)）】
設計プロジェクトの内容とスケジュールを理解する．
－設計課題の仕様決定（エンジン，シリンダ，ピスト
ン－クランク，コンロッド） |
演習
－配付資料による課題の提示
－プロジェクト遂行
自己点検 |
予習：
－課題の事前調査
復習：
－プロジェクト進捗 |
90
200 |
| 13〜14回 |
【総合演習（設計プロジェクト(2)）】
－中間振り返り達成度確認試験
－設計プロジェクト遂行 |
中間振り返り達成度確認試験
：
－モデル作成に関するＣＡＤ
の理解度確認のため実技試験
（エンジンアセンブリ）を行
う．
自己点検 |
予習：
－設計プロジェクト発表のプレゼ
ンテーション資料の作成
復習：
－これまで学習したＣＡＤソフト
ウェアの機能 |
200
90 |
| 15〜16回 |
「解析・CAE」 ３Dシミュレーション科目にて実施。
【有限要素法の基礎】
1)有限要素法における解析対象のモデル化手法を理解
する．
2)解析モデルの境界条件（拘束や荷重）の表現法を理
解する．
3)節点に働く力や変位の自由度を理解する．
4)各種の要素が表現できる応力や変形を理解する． |
講義と演習
講義：
－有限要素法の基礎
－有限要素解析ソフトの起動
から終了
－要素分割
－解析実行から保存
演習：
－基本的な形状（梁など）を
対象に，解析ソフトの起動か
ら保存までを行う．
自己点検 |
予習：
－材料力学（応力とひずみ）
－有限要素法の概念
復習：
－有限要素法解析ソフトウェアの
起動から終了までの手順 |
90
90 |
| 17〜18回 |
【解析計算の実行と解析結果の表現】
〜片持ちばりを例に〜
1)有限要素法の計算の実行とポストプロセッサの呼び
出しを理解する．
2)解析結果の様々な表現法を理解する．
－モデルの変形図
－応力分布の表現
－主応力の大きさと方向ベクトル表示
－節点位置における応力や変位量の評価
－応力や変位量のグラフ表示 |
講義と演習
講義：
－解析の実行から，結果表示
のための手順
－解析結果の表示
－必要とされる結果（変形状
態，応力・ひずみ分布，など
）の評価
演習：
－解析実行から，結果を表示
し，要求された評価指標（例
えば応力）を表示する．
自己点検 |
予習：
－ＣＡＤソフトウェアの操作確認
（有限要素法ソフトウェアとの連
携）
復習：
－ＣＡＤと有限要素法の連携
－応力，ひずみの種類
－解析結果の評価の仕方 |
90
200 |
| 19〜20回 |
【要素分割のと誤差】
1)有限要素分割の良否の判断法を理解する．
2)細分化の方法を理解する |
講義と演習
－要素分割の違いが解析結果
に与える影響
-計算結果の誤差評価の方法
演習：
－要素分割を変更し，解析結
果に及ぼす影響を確認する．
－応力集中係数を評価する．
自己点検 |
予習：
－材料力学（応力集中係数）
復習：
－要素分割の変更に伴うモデル変
化 |
90
100 |
| 21〜22回 |
【より効果的な有限要素モデリングと強度評価】
1)対称境界，カップリング境界を理解する． |
講義と演習
－特殊な境界条件の与え方
演習：
－対称境界を利用する
ーカップリング境界を利用す
る．
自己点検 |
予習：
－要素タイプ，境界条件の設定
復習：
ー解析結果の評価法 |
90
100 |
| 23〜24回 |
【ソリッド要素を用いた三次元解析と強度評価】
1)ソリッド要素の特性と利用可能な解析対象を理解す
る．
2)ソリッド要素に作用する荷重の表現を理解する．
3)破壊形式と部品強度の評価法を理解する．
(延性破壊強度，脆性破壊強度，疲労破壊強度)
【ソリッド要素を用いた三次元解析演習】 |
講義と演習
－ソリッド要素の概要
－三次元分布の効果的な表現
方法
－ポストプロセスにおける結
果の評価
－破壊の考え方
－機械（要素）の設計に対す
る荷重条件
－設計応力（安全性）
演習：
－要素タイプの読み出しと設
定
－梁の二次元モデルと三次元
モデルの比較
－壁フックの形状最適化
自己点検
（これ以降いずれかの回が人
間と自然により休講になる場
合は，この回の課題を宿題と
し，適宜日程をずらして学習
する） |
予習：
－材料力学，機械材料，機械要素
設計など，材料の強度評価に関す
る部分
復習：
－ＣＡＤと有限要素法の連携
－破壊の概念 |
120
100 |
| 25〜26回 |
【総合演習（設計プロジェクト(3)）】
－設計プロジェクトの遂行
－設計課題の仕様・形状変更（エンジンアセンブリの
コンロッド） |
演習
－プロジェクト遂行
自己点検 |
予習：
－エンジンアセンブリ
－課題の設計方針
復習：
－プロジェクト進捗 |
100
100 |
| 27〜28回 |
【総合演習（設計プロジェクト(4)）】
設計プロジェクトの遂行
－設計課題の仕様・形状変更（エンジンアセンブリの
コンロッド） |
総合演習（成果発表）
－プロジェクト遂行
自己点検 |
予習：
－プロジェクト進捗
復習：
－最適形状設計の完成
－設計報告書（プロジェクトレポ
ート）の作成 |
100
200 |
| 29〜30回 |
【総合演習（設計プロジェクト発表）】
－設計プロジェクト成果発表
【自己点検授業】
－達成度（行動目標に到達したか）の確認 |
演習
－与えられた課題に対するモ
デリングから有限要素法によ
る解析の実行を行った結果を
口頭発表
－総括
自己点検 |
予習：
－プレゼンテーション資料の作成
法
－発表練習
復習：
－これまでの学習内容 |
200
90 |
一般に、授業あるいは課外での学習では：「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、ＧｏｏｄＷｏｒｋ！」：のようなプロセス（一部あるいは全体）を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間（例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間／週）を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。