2016年度 エンジニアリングデザインにおける計算科学   Materials Modeling and Simulation for Engineering Design

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開講元
エンジニアリングデザインコース
担当教員名
岸本 喜久雄  CROSS JEFFREY SCOTT  因幡 和晃  WIJEYEWICKREMA ANIL CHRISTOPHER 
授業形態
講義 / 演習
曜日・時限(講義室)
火1-4(S322)  
クラス
-
科目コード
ESD.D402
単位数
2
開講年度
2016年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2016年4月27日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

本講義では、ものをデザインする際に必要な計算科学を学ぶ。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、レイリーリッツ法、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

計算科学の基礎を学び,演習を通じて,計算科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

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

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 剛性マトリックス 剛性マトリックスを理解する
第3回 演習:剛性マトリックス 演習を通じて剛性マトリックスへの理解を深める
第4回 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 エネルギ原理、レイリー・リッツ法 エネルギ原理、レイリー・リッツ法を理解する
第6回 有限要素法の基礎(ソリッド要素) 有限要素法の基礎(ソリッド要素)を理解する
第7回 形状のモデリング,要素の選定,演習 形状のモデリングと要素の選定を演習を通じて理解を深める
第8回 メッシュの作成,境界条件の設定,演習 メッシュの作成と境界条件の設定を演習を通じて理解を深める
第9回 解析物理モデルの設定 解析物理モデルの設定について理解を深める
第10回 結果の検証,分析と解釈 結果の検証方法、分析方法、解釈について理解を深める
第11回 強度評価 強度評価についての理解を深める
第12回 総合演習1:引張 演習を通じて引張条件における材料・構造変形への理解を深める
第13回 総合演習2:曲げ 演習を通じて曲げ条件における材料・構造変形への理解を深める
第14回 総合演習3:圧力容器 演習を通じて圧力容器に計算科学を適用する方法を理解する
第15回 総合演習4:応力集中 演習を通じて応力集中の評価法を理解する

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.
Peter R. N. Childs, Mechanical design second edition, Butterworth-Heinemann

成績評価の基準及び方法

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(知識・技能・履修済科目等)

数学と材料力学についての基礎知識

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