2020年度 学院等開講科目 工学院 情報通信系 エンジニアリングデザインコース
エンジニアリングデザインにおける計算力学
- 開講元
- エンジニアリングデザインコース
- 担当教員
- 因幡 和晃 / WIJEYEWICKREMA ANIL CHRISTOPHER
- 授業形態
- 講義/演習 (ZOOM)
- メディア利用科目
- -
- 曜日・時限
(講義室) - 木1-4 (Zoom)
- クラス
- -
- 科目コード
- ESD.D402
- 単位数
- 110
- 開講時期
- 2020年度
- 開講クォーター
- 3Q
- シラバス更新日
- 2025年7月10日
- 使用言語
- 英語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
本講義では、ものをデザインする際に必要な計算力学を学ぶ。この科目では、計算力学の基礎、剛性マトリックス、弾性体の支配方程式、有限要素法の基礎、有限要素法の実践的知識を学ぶ。
到達目標
計算力学の基礎を学び，演習を通じて，計算力学をデザインを実現するためのツールとして利用できるようになる．
キーワード
計算力学、デザイン
学生が身につける力
- 専門力
- 教養力
- コミュニケーション力
- 展開力 (探究力又は設定力)
- 展開力 (実践力又は解決力)
授業の進め方
授業の前半は計算力学，有限要素法について学び，後半は有限要素法の演習を通じて実践的に学ぶ．
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 計算力学の基礎知識 | 計算力学の基礎知識を理解する |
| 第2回 | デジタルデザインの基礎 | デジタルデザインの基礎を理解する |
| 第3回 | 有限要素法の基礎１ 剛性マトリックス | 剛性マトリックスを理解する |
| 第4回 | 有限要素法の基礎２ 弾性体の支配方程式 | 弾性体の支配方程式を理解する |
| 第5回 | 有限要素法の基礎３ エネルギ原理 | エネルギ原理を理解する |
| 第6回 | 有限要素法の基礎４ はり要素 | はり要素を理解する |
| 第7回 | 構造力学の基礎１ 材料力学の復習 | 材料力学の基礎を理解する |
| 第8回 | 構造力学の基礎２ 薄板構造の変形 | 薄板構造の変形を理解する |
| 第9回 | 有限要素法の応用１ 形状のモデリング，要素の選定 | 形状のモデリング，要素の選定を理解する |
| 第10回 | 有限要素法の応用２ メッシュの作成，境界条件の設定 材料物性 | メッシュの作成，境界条件の設定，材料物性を理解する |
| 第11回 | 有限要素法の応用３ 妥当性の検証，結果の評価 | 妥当性の検証，結果の評価を理解する |
| 第12回 | 有限要素法の応用４ 応力集中 | 応力集中を理解する |
| 第13回 | 演習 テープカッターのデザイン | 演習を通じてCADへの理解を深める |
| 第14回 | 有限要素法の応用５ 形状最適化 | 形状最適化を理解する |
準備学修(事前学修・復習)等についての指示
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
特になし
参考書、講義資料等
山田貴博監訳，有限要素法，丸善，２００８．
泉聡志，酒井信介，実践有限要素法シミュレーション，森北出版，２０１０．
成績評価の方法及び基準
演習(35%)とレポート(65%)で評価する
関連する科目
- TSE.A202 ： 固体・構造力学基礎
- ESD.D401 ： エンジニアリングデザインにおける材料選定
履修の条件・注意事項
数学と材料力学についての基礎知識