2026年度 (最新) 学院等開講科目環境・社会理工学院土木・環境工学系土木工学コース

土木工学特論 I

開講元: 土木工学コース
担当教員: 丸山泰蔵 / VAN T WOUT ELWIN
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火1-2 (W5-107)
クラス: -
科目コード: CVE.N531
単位数: 100
開講時期: 2026年度
開講クォーター: 3Q
シラバス更新日: 2026年9月14日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

＜計算音響学＞
本講義では音響学の基礎理論から出発し，主に数値解析方法について解説する．それらは土木工学分野において騒音問題へのアプローチ等の応用がある．数値解析手法は有限差分法，有限体積法，境界要素法について講義する．開領域における実スケールでの数値解析を考えると，境界要素法の高速化が重要であるため，代表的な方法の一つであるH行列法について講義する．

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する．
1. 音響問題に対する偏微分方程式や基本的な境界条件といった基礎理論を説明できる．
2. 波動方程式に対する有限差分法による数値解析を実行できる．
3. 波動方程式に対する有限体積法による数値解析を実行できる．
4. 波動方程式に対する境界要素法による数値解析を実行できる．
5. 境界要素法のH行列法による高速化を実行できる．

キーワード

音響学，波動伝搬，波動散乱，数値解析，積分方程式，高速計算

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

本講義は，主に講義形式で行われる．講義の最後に学生の理解力を確認するためにレポート課題を課す．

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	音響学の基礎	音響問題に対する偏微分方程式や基本的な境界条件といった基礎理論を説明できるようになる．
第2回	有限差分法	波動方程式に対する有限差分法による数値解析を実行できるようになる．
第3回	有限体積法	波動方程式に対する有限体積法による数値解析を実行できるようになる．
第4回	境界要素法 1	波動方程式に対する境界積分方程式の導出やその性質の説明ができるようになる．
第5回	境界要素法 2	境界積分方程式の離散化と特異積分の処理方法を理解し，波動方程式に対する境界要素法による数値解析を実行できるようになる．
第6回	H行列による境界要素法の高速化 1	H行列法による境界要素法の高速化のコンセプトを理解し説明できるようになる．
第7回	H行列による境界要素法の高速化 2	境界要素法のH行列法による高速化を実行できる．

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

講義資料は適宜LMSにアップロードする．

成績評価の方法及び基準

レポート課題100%

履修の条件・注意事項