| 授業科目 デジタルエンジニアリング |
担当教員 下村・谷脇 |
開講期 後期
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| 科目番号 610027 |
対象学年・学科・コース 1年2年 生産工学専攻 (機械工学コース) |
単位区分 必修 |
単位数 ２単位 |
| 授業概要・授業方針
本講義では、コンピュータを用いたシミュレーションの「予測」としての側面を学ぶため、CADデータに基づいた流体解析に必用な知識と手順を理解する。さらに、与えられた課題に適したモデルを構築し、そのモデルに基づいた数値実験を行い、導出された結果について議論する。 環境材料工学コースは必修科目ではない。 |
到達目標
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| 授業要目 | 到達目標 との対応 |
自己点検 |
| 1 | ガイダンス | 1 | |
| 2 | ナビエストークス方程式の基礎（１） | 1 | |
| 3 | ナビエストークス方程式の基礎（２） | 1 | |
| 4 | ナビエストークス方程式の離散化方法（１） | 1 | |
| 5 | ナビエストークス方程式の離散化方法（２） | 1 | |
| 6 | EXCELによる簡単な流れ場の計算演習（流れ渦関数による） | 1 | |
| 7 | ANSYSによるキャビティー流れの計算（１）EXCEL結果との比較 | 2 | |
| 8 | ANSYSによるキャビティー流れの計算（２） | 2 | |
| 9 | ANSYSによるディフューザーの形状計算（１）拡大角度変更による影響把握 | 2 | |
| 10 | ANSYSによるディフューザーの形状計算（２） | 2 | |
| 11 | FLUENTの使用方法の実習（１） | 3 | |
| 12 | FLUENTの使用方法の実習（２） | 3 | |
| 13 | FLUENTによる最終課題の選択と計算（１） | 3 | |
| 14 | FLUENTによる最終課題の選択と計算（２） | 3 | |
| 15 | FLUENTによる最終課題の選択と計算（３） | 3 |
| 到達達成度の指標（ルーブリック） |
| 到達 目標 |
理想的なレベル（Ａ）の目安 | 標準的なレベル（Ｂ）の目安 | 未到達なレベル（Ｃ）の目安 | 自己評価 |
| 1 | 流体力学の基礎方程式を展開して、無次元化し、渦度流れ関数を用いて簡単な流れ場の計算ができる | 流体力学の基礎方程式を展開して、無次元化できる | 流体力学の基礎方程式を展開できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 2 | 汎用の流体解析ソフトを使用し、上記と同じ計算ができ、さらにディフューザの流れ場計算ができる | 汎用の流体解析ソフトを使用し、上記と同じ計算ができる | 汎用の流体解析ソフトが使用できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 3 | 高機能な汎用の熱流体解析ソフトを使用し、複雑な計算ができる | 高機能な汎用の熱流体解析ソフトを使用できる | 高機能な汎用の熱流体解析ソフトを使用できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 到達度評価
課題のレポートを総合１００％で評価する。ただし，授業の欠席回数が1/4を越えた場合は，原則として単位を認定しない。
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| 履修上の注意
事前学習：「数値計算法」の復習をしておくこと。 関連科目：「材料強度評価法」「伝熱工学特論」「流体力学特論」 履修上の注意： 事例をとおして、流れの理論やＣＡＤデータの利用を理解する基礎編と、ＣＡＥを用いた応用編を学ぶことができます。エンジニアや研究者として、流れの支配方程式を理解する能力を養い、実際に流体解析を仕事に役立ててもらいたいと思います。 |
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| 事前学習・自己学習・関連科目
事前学習：「数値計算法」の復習をしておくこと。 関連科目：「材料強度評価法」「伝熱工学特論」「流体力学特論」 履修上の注意： 事例をとおして、流れの理論やＣＡＤデータの利用を理解する基礎編と、ＣＡＥを用いた応用編を学ぶことができます。エンジニアや研究者として、流れの支配方程式を理解する能力を養い、実際に流体解析を仕事に役立ててもらいたいと思います。 |
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学習・教育目標
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