2019年 理工学部 シラバス - 土木工学科
設置情報
| 科目名 | ゼミナールⅠ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 土木工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 梅村・大沢 他 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 1 | 曜日時限 | 土曜5 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | A65M |
| クラス | |||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 卒業研究への基礎として，構造物や地盤の振動現象に関する基礎理論の理解とコンピュータシミュレーションを行うために必要なプログラミング技法を習得する。自ら頭と手を動かして実際に体験すれば学問は無味乾燥な試験対策用の物ではなく，楽しいこと実感し，自ら学ぶ姿勢を養う． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
・振動解析、スペクトル解析のために必要な基礎的な数学に関する輪講、演習． ・プログラミング実習 |
| 履修条件 | 選択， 線形代数，微分・積分学，微分方程式，プログラミング言語に関する基本的な知識を有していること． |
授業計画
| 第1回 | 学習内容：学習目標、授業の進め方等を説明する． 振動解析に必要な数学的基礎知識についての解説 事後学習：定係数2階微分方程式について復習しておくこと．（60分） |
|---|---|
| 第2回 | 事前学習：ベクトルを用いると，曲線，曲面がどのように表されるか予習しておくこと．（30分） 学習内容：ベクトルを用いた曲線，曲面の表現方法について議論する． 事後学習：曲線，曲面のベクトル方程式をまとめる．（30分） |
| 第3回 | 事前学習：ベクトル場の勾配，発散，回転について調べておくこと．（30分） 学習内容：ベクトル場の勾配，発散，回転について議論する． 事後学習：ベクトル場の勾配，発散，回転に関する恒等式をまとめる．（30分） |
| 第4回 | 事前学習：ベクトル場の積分について調べておくこと．（30分） 学習内容：ベクトル場の線積分，面積分，体積積分について議論する． 事後学習：発散定理，グリーンの定理，ストークスの定理についてまとめる．（30分） |
| 第5回 | 事前学習：曲線座標について調べておくこと．（30分） 学習内容：曲線座標について議論する． 事後学習：円柱座標，極座標における勾配，発散，回転についてまとめる．（30分） |
| 第6回 | 事前学習：最小自乗法について調べておくこと．（30分） 学習内容：最小自乗法について議論する． 事後学習：直交関数を用いた最小自乗法についてまとめる．（30分） |
| 第7回 | 事前学習：三角関数の直交性について調べておくこと．（30分） 学習内容：三角関数を用いた最小自乗法について議論する． 事後学習：フーリエ級数についてまとめる．（30分） |
| 第8回 | 事前学習：微分方程式の変数分離法について調べておくこと．（30分） 学習内容：振動方程式の一般解を求めてみる．． 事後学習：過減衰振動，臨界減衰振動，減衰振動についてまとめる．（30分） |
| 第9回 | 事前学習：波動方程式について調べておくこと．（30分） 学習内容：波動方程式の一般解を求めてみる．． 事後学習：P 波，S 波についてまとめる．（30分） |
| 第10回 | 事前学習：振動方程式の数値解析について調べておくこと，（30分） 学習内容：線形加速度法，ルンゲ・クッタ法について議論する． 事後学習：線形加速度法，ルンゲ・クッタ法についてまとめる．（30分） |
| 第11回 | 事前学習：線形加速度法またはルンゲ・クッタ法のフローチャートを作成しておくこと，（30分） 学習内容：線形加速度法またはルンゲ・クッタ法のプログラムを作成してみる． 事後学習：プログラムのバグ取りをする．（30分） |
| 第12回 | 事前学習：線形加速度法またはルンゲ・クッタ法のプログラムを完成させておくこと，（30分） 学習内容：線形加速度法またはルンゲ・クッタ法を用いて簡単な構造物の振動解析をしてみる． 事後学習：物性値によって振動の様子が変化することを理解する．（30分） |
| 第13回 | 事前学習：応答スペクトルについて調べておくこと，（30分） 学習内容：応答スペクトルについて，議論する． 事後学習：応答スペクトルの有用性をまとめる．（30分） |
| 第14回 | 事前学習：先に作成したプログラムを利用して応答スペクトルを計算するプログラムを考えてくる，（30分） 学習内容：応答スペクトルを求めるプログラムを作成する． 事後学習：プログラムを完成させる．（30分〜） |
| 第15回 | 事前学習：応答スペクトルを計算するプログラムを完成させておく，（30分〜） 学習内容：様々な地震波に対する応答スペクトルを求めてみる． 事後学習：地震波の違いよって構造物の揺れ方が違うことを理解する．（30分） |
その他
| 教科書 |
与えられた課題に関する資料を調べる．
必要に応じてプリントを配布する．
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
レポート，与えた課題に対する取組み方等を加味して評価する。 |
| 質問への対応 | 教室，研究室で対応する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
タワースコラ S1130 研究室 |
| オフィスアワー |
月曜 駿河台 16:40 ～ 18:10 タワースコラ S1130 研究室で対応する
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| 学生への メッセージ |
コンピュータを使って地震波動や地震時の構造物の動的挙動など，動的な現象に関する解析をやってみたい人を歓迎します。 |