2018年度秋学期開講科目

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科目名コンピュータ支援工学Ｂ科目名（英訳）Computer Aided Engineering B科目ナンバーEX355C01詳細情報担当者（非）は非常勤講師石鍋 雅夫単位数2開講学年３年開講セメスター秋期毎週対象学科 選択・必修必修：選択：EM EC EA EK EP ER EL EU他学科受講履修順序・履修情報人数制限あり担当者及び時間割カリキュラムの中での位置付け工学部共通教育科目の複合領域科目であり、「デザイン能力」、「総合的視野」を身に付ける科目と位置付けられる。基礎物理、基礎化学などをベースに、簡易な先端ＣＡＥを経験し、工学全般への学習意欲の向上、実社会での適応能力の基礎を身につける。身につく基礎力課題設定力 ＩＣＴ活用力授業の主旨（概要）工業的に重要な技術として、先端的CAE（関連する実験に加えて、コンピュータによる性能予測の解析など）の利用が拡大している。特に、商品を構成する材料の変形特性は、製品の性能、製造技術の最も重要な情報である。学生にとって、身近な題材で、この先端CAEを体験することがこの授業の主旨である。日頃、手に触れるもの例えばゴミ袋などに利用されるフィルムの引張特性をほぼ自動化された試験機で学生が自ら求める。そして、それらを先端的なCAE（自動車の衝突計算などに利用されている）：LS-DYNA（JSOL）やSOLIDWORKS-COSMOSなどである程度再現できることを体験する。自動車の衝突時の運転者のダメージを衝突計算の結果評価で理解させる。さらに、その引っ張り特性が、材料のミクロな構造（基本的な構成単位である分子構造など）によっていることから、材料分子のミクロな世界を体験的に教育するシステムであるODESSEYを学習すると共に、先端的な分子シミュレーションの利用例を学習する。また、引っ張り試験の結果（応力ー歪関係）を利用して、商品設計に利用されているABAQUSやDYNAの計算を学習する。これらの学習体験により、受講生が工学に目覚め、それが科学（ミクロとマクロの）への興味と発展し、理・工学の全般の学習意欲を増すことを期待している。加えて、バットでボールを打つ計算などをLS-DYNAで試行的に解析し、先端CAEの面白さを理解する。 本授業では、LS-DYNAおよびABAQUSの体験学習が中心であり、ABAQUSに関しては学生バージョン（無償）をインストールさせて、先生が提供するデータを計算させ、その内容を体験的に理解させている。これらのソフトは製造業や建築の分野で広く利用されており、卒業後に役立つと確信して指導している。具体的達成目標引っ張り試験の結果が、ミクロ・マクロのCAEにどのように関係するかを学習し、ﾚﾎﾟｰﾄにまとめる。チームおよび個人単位で、興味あるテーマを選定し、それに関するミクロ・マクロのCAEを調査し、最終ﾚﾎﾟｰﾄとして提出する。授業で学習した範囲において（１）身近な材料の変形特性を試験により理解する。（２）その材料の特性が材料分子の構造によっていることを理解する。（３）LS-DYNAを利用できるようになる。（４）分子の動きを理解できるようになる。（５）先端CAEについて体験的にその概要を理解する。（６）製造技術として不可欠なＣＡＥの有効性を理解する。（７）有限要素法の概念が理解出来るようになる。（８）ABAQUSの利用学習を体験する。1【内容】【第１～２週】CAE、先端CAEとは：有限要素法の概要、SOLIDWORKS/COSMOS、LS-DYNAの概要理解【授業外学習】2【内容】【第３～４週】学生が選択した材料についての引っ張り試験の実施とデータ処理、LS-DYNAによる計算実習14 コンピュータ支援工学Ｂ-36 -