金沢工業大学　学習支援計画書　2221-01
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学習支援計画書(シラバス)　検索システム
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機械工学専攻
対象課程 科目名 単位数 科目コード 開講時期 授業科目区分
博士前期課程（修士課程）
コンピュータ援用デザイン工学特論
Computer Aieded Engineering and Design
 2 2221-01 2022年度
前学期 		関係科目
担当教員名
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.数値解析 2.有限要素法（FEM） 3.構造解析 4.熱伝導解析 5.振動解析 構造物の設計等においては、有限要素法（FEM）の活用が不可欠である。ここでは今まで学 んできたコンピュータ援用技術をさらに高度化させ、問題解決・最適化創出の手段としてFE Mをはじめとする数値解析を修得することにより、設計現場での即戦力として活躍できる人 材となることを目指す。
授業の概要および学習上の助言
実際の設計現場では、CAE（Computer　Aieded Engineering）技術を用いた、構造物・非構造物の挙動予測技術が不可欠とな っている。ここでは、汎用有限要素法（ANSYS）を用いて様々な解析を実施することにより、今後の研究開発を進める上で、 有益なツールとして活用できるエンジニアリングセンスを醸成する。さらには、差分法の原理を理解することにより、偏微分 方程式で表現される物理現象の離散化プロセスを理解することにより、コンピュータを用いた数値解析技術の概要を理解する 。
教科書および参考書・リザーブドブック
eーシラバスよりテキストで配布します。
履修に必要な予備知識や技能
材料力学を十分に身につけていること。数値解析の関する基礎的知識を有すること
学生が達成すべき行動目標
No.
① 汎用有限要素法ソフトのプリプロセッサーの機能を持ちいて部品の要素分割が効率良くできる
② 汎用有限要素法ソフトのポストプロセッサーの機能を持ちいて計算結果の表示と対策が行える
③ 数値解析における離散化の原理が述べられる
④ 自らの課題を解析ソフトを使って解析ができる
⑤ 解析結果を解釈して、設計変更につなげられる
⑥
達成度評価
評価方法 試験 クイズ
小テスト		 レポート 成果発表
(口頭・実技)		 作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 0 0 50 50 0 0 0 100
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 ①
②
③
④
⑤
⑥
クイズ
小テスト		 ①
②
③
④
⑤
⑥
レポート ① 自らの研究（修士研究）に関連する事象を、有限要素法を用いて、その解決を取り組む。さらには解析結 果を改善のための設計最適化へとつなげる。その内容を定量的にレポートでまとめる。
② レ
③
④ レ
⑤ レ
⑥
成果発表
(口頭・実技)		 ① 自らの研究（修士研究）に関連する事象を、有限要素法を用いて、その解決を取り組む。さらには解析結 果を改善のための設計最適化へとつなげる。その内容を定量的にPowerPointにまとめ、口頭発表を行う。
② レ
③
④ レ
⑤ レ
⑥
作品 ①
②
③
④
⑤
⑥
ポートフォリオ ①
②
③
④
⑤
⑥
その他 ①
②
③
④
⑤
⑥
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
授業で取り上げた例題にすべてについて修得し、それを身近な 課題に応用できる。解析した結果を踏まえ、最適設計が出来る 。数値解析技術の原理が定量的に述べられる。自らの研究課題 を学んだ手法を用いて解析し、課題の要因を見つけ出し、最適 設計ができる。 授業で取り上げた例題をほぼ修得し、それを身近な課題に応用 できる。解析した結果を踏まえ、最適設計が出来る。数値解析 技術の原理が定量的に述べられる。自らの研究課題に応用がで きす。
※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。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間：分※
1 有限要素法を用いた構造解析とは パソコンの立ち上げ 講義　演習 特になし
2 【前週の復習】 0章　はじめに 1章　２次元平面要素モデルの線形静的構造解析 2章　片もち梁におけるたわみ量の解析精度 3章　丸孔を有する平板における応力集中の解析精度 講義と演習 あらかじめテキストを見ておく(3 0分) 60
3 【前週の復習】 4章　実習１ 5章　軸対称モデルの線形構造解析 講義と演習 あらかじめテキストを見ておく(3 0分) 60
4 【前週の復習】 6章　2材料積層板の熱応力解析 7章　恒温槽中にある材料の定常熱伝熱解析 8章　恒温槽中にある材料の非定常伝熱解析 講義と演習 あらかじめテキストを見ておく(3 0分) 60
5 【前週の復習】 9章　恒温槽中にある材料の過渡伝熱-静的構造連成解 析 10章　３次元固有値解析 講義と演習 あらかじめテキストを見ておく(3 0分) 各自の課題を明確に調査する(60 分) 90
6 【前週の復習】 各自の課題を取り組む 実習 各自の課題を明確に調査する(60 分) 60
7 【前週の復習】 解析結果を全員の前でプレゼンする 発表会 各自の発表準備を行う 360