【 2022 年度 授業概要】
科   目 CAE演習 ( Exercise of Computer Aided Engineering )
担当教員 田邉 大貴 准教授, 高峯 大輝 助教
対象学年等 機械工学科・5年E組・前期・必修・1単位【演習】 ( 学修単位I )
学習・教育
目標
A3(20%), A4-M1(40%), A4-M2(40%)
授業の概要
と方針
製品の開発には,コンピューター技術を用いての設計やシミュレーションが必要不可欠となる.本科目では,CAE(Computer Aided Engineering)における一連の流れを理解するために,簡単なモデルに対してCADによる設計を行うとともに,構造解析(FEM)および流体解析(CFD)の概要の理解と,それらの演習を実施する.



1 【A3】 CAEの概要について理解し,有限要素法,有限体積法などの解析手法の概要について理解する.
2 【A3】 CADソフトを用いて簡単な3D図面を書くことができる.
3 【A4-M1】 構造解析(FEM)の概要を理解し,簡単な構造解析を実施できる.
4 【A4-M2】 流体解析(CFD)の概要を理解し,簡単な熱流体解析を実施できる.
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1 CAEの概要に対する理解度および,有限要素法,有限体積法などの解析手法に対する理解度を課題などで評価する.
2 CADソフトを用いた3D図面の作成能力を提出課題で評価する.
3 構造解析(FEM)に対する具体的な例題に対して解析を実施するとともに,提出課題で評価する.
4 流体解析(CFD)に対する具体的な例題に対して解析を実施するとともに,提出課題で評価する.
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成績は,課題100% として評価する.課題は,3D図面作成課題を10%,FEM解析課題を25%,CFD解析課題を25%,総合課題を40%として評価する.100点満点で60点以上を合格とする.
テキスト プリントおよびwebテキスト
参考書 「基礎からのFreeCAD」:坪田 遼((I・O BOOKS)
「FreeCADで始めるCAE設計入門」: Amazon Services International, Inc.
「OpenFOAMによる熱移動と流れの数値解析」:春日悠・今野雅(森北出版)
関連科目 材料力学I(3年),材料力学II(4年),材料力学III(5年),流体力学I(4年),流体力学II(5年),熱力学I(4年),熱力学II(5年),熱流体工学(5年)
履修上の
注意事項
材料力学,熱力学,流体力学の基礎的事項を理解していること.

【授業計画( CAE演習 )】
上段:テーマ/下段:内容(目標、準備など)
1 授業概要および,有限要素法,有限体積法などの解析手法の概要説明
CAEの概要や用途,一連の解析フローについて理解する.また,CAEを行う上で必要となる,基本的な数値解析的手法の概要について理解する.
2 3次元CADによるモデル作成1
具体的な形状モデルの作成を行う.
3 3次元CADによるモデル作成2
具体的な形状モデルの作成を行う.
4 3次元CADによるモデル作成3
具体的な形状モデルの作成を行う.
5 3次元CADによるモデル作成4
具体的な形状モデルの作成を行う.
6 有限要素法による構造解析1
有限要素法による構造解析を,具体的な形状に対して実施し,解析結果を理解する.
7 有限要素法による構造解析2
有限要素法による構造解析を,具体的な形状に対して実施し,解析結果を理解する.
8 有限要素法による構造解析3
有限要素法による構造解析を,具体的な形状に対して実施し,解析結果を理解する.
9 有限要素法による構造解析4
有限要素法による構造解析を,具体的な形状に対して実施し,解析結果を理解する.
10 有限要素法による流体解析1
有限体積法による流体解析を,具体的な形状に対して実施し,解析結果を理解する.
11 有限要素法による流体解析2
有限体積法による流体解析を,具体的な形状に対して実施し,解析結果を理解する.
12 有限要素法による流体解析3
有限体積法による流体解析を,具体的な形状に対して実施し,解析結果を理解する.
13 有限要素法による流体解析4
有限体積法による流体解析を,具体的な形状に対して実施し,解析結果を理解する.
14 総合演習1
これまでの実施内容を踏まえ,各個人で課題を設け,自由に解析を行う.
15 総合演習2
これまでの実施内容を踏まえ,各個人で課題を設け,自由に解析を行う.


中間試験および定期試験は実施しない.