H31年度 工学リテラシーI h   Engineering Literacy I h

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開講元
工学院
担当教員名
各 教員  花村 克悟  倉林 大輔  田中 智久  塚越 秀行  高山 俊男  西迫 貴志  志村 祐康  藤田 政之  蜂屋 弘之 
授業形態
講義 / 演習
曜日・時限(講義室)
金5-6(<前半>, 石川台3号館3階303号室, <後半>, 南5号館2階210号室)  
クラス
h
科目コード
XEG.B101
単位数
1
開講年度
H31年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
H31年3月19日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

工学リテラシーI-IVは工学院の新入生が2年次以降に積極的に専門教育を受けられるように,高校までの一般教育と200番台以降の専門教育との橋渡しの役目をねらいとするとともに,工学的センスや問題解決の姿勢などを身に付けることをねらいとする.
工学リテラシーI-IVを1年間通じて受講することで工学院に関連する以下の7テーマの実験実習を経験することができる.
【ものを加工する(機械工作)】
【ものを熱で動かす(ぽんぽん蒸気船)】
【ものの形を創る(CAD演習)】
【ものを制御する(制御システムの設計)】
【マイコン搭載ワイヤレス電気自動車】
【通信・計算機システムと知的情報処理】
【技術をマネジメントする(管理技術)】

到達目標

本講義を履修することにより,以下の知識と能力を習得する.
【ものの形を創る(CAD演習)】
1) CAEを用いて機械要素の応力解析,固有周波数解析ができる.
2) 3次元CADを用いてコンピューター上での機械要素の製図ができる.
3) CADとCAEを駆使して機械要素の特性改善ができる.
【ものを制御する(制御システムの設計)】
1) センサによる計測の基本原理を把握できる.
2) フィードバック制御の基本原理を把握できる.
3) シミュレーションソフトを駆使した制御システムの設計方法を体得できる.

キーワード

【ものの形を創る(CAD演習)】
CAD(Computer Aided Design), CAE(Computer Aided Engineering,)
【ものを制御する(制御システムの設計)】
計測,制御,システム

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - -

授業の進め方

【ものの形を創る(CAD演習)】
CAD(Computer Aided Design)のソフトウェアの一つであるInventorを用いて,CADやCAE(Computer Aided Engineering,)の基礎を学ぶ.本講義の前半はCAE/CADの使用方法の講習を行い,後半はCAE/CADを用いた設計デザインコンテストを行う.
【ものを制御する(制御システムの設計)】
センサで計測された信号をフィードバックして制御する仕組みの基礎を学び,ライントレースのコンテストを通じてその有効性を体験する.本講義の前半はシミュレーションソフトの使用方法の講習を行い,後半はライントレースカーを用いたコンテストを行う.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 CADモデリング導入 Inventorを用いて与えられた図形を描くことができる.
第2回 CAE演習(FEM(有限要素法,Finite Element Method)解析) Inventorを用いて与えられた機械要素の応力解析,固有振動数解析ができる.
第3回 設計デザインコンテスト前半(機械要素の三次元製図及び初期モデルのFEM解析) Inventorを用いて基礎的な機械部品の製図をし,その応力及び固有振動数の特性を解析できる.
第4回 設計デザインコンテスト後半(機械要素の特性改善) CAD, CAEを駆使して拘束条件下での特性改善を行い,最良の結果を得る.
第5回 センサおよびシミュレーションソフトの使い方を学習 シミュレーションソフト(Simulink)を用いてセンサからの信号を解析できる.
第6回 ライントレースを行うための制御系を設計 上記ソフトを用いてライントレースを行うための制御系を設計できる.
第7回 コンテスト:評価と表彰 ライントレースのコンテストを通じて制御系の性能を評価できる.
第8回 計測・制御・システムの原理を理解 計測・制御・システムの原理に関する理解をさらに深める.

教科書

なし

参考書、講義資料等

資料配布

成績評価の基準及び方法

【ものの形を創る(CAD演習)】
設計レポートとデザインコンテストの結果を総合的に評価する.
【ものを制御する(制御システムの設計)】
レポートとコンテストの結果を総合的に評価する.

関連する科目

  • XEG.B101 : 工学リテラシーI
  • XEG.B102 : 工学リテラシーII
  • XEG.B103 : 工学リテラシ-III
  • XEG.B104 : 工学リテラシーⅣ

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

工学院の1年次学生であること(再履修は不可).工学リテラシーI-IVを1年間通じて受講することを強く推奨する

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