2024 年度 CAE演習シラバス

【 2024 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, 鈴木隆起教授
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．
到達目標		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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評価方法と基準	到達目標毎	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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	総合評価		成績は，課題100%　として評価する．課題は，3D図面作成課題を20%，FEM解析課題を40%，CFD解析課題を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）】
週	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
1	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．また，CAEとAI・データサイエンス分野の融合領域について説明する．
2	3次元CADによるモデル作成1
2	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
3	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
4	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
5	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
6	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
7	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
8	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
9	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
10	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
11	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
12	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
13	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	有限要素法による流体解析5
14	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．
15	有限要素法による流体解析6
15	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．
備考	中間試験および定期試験は実施しない．