2023年 理工学部 シラバス - 航空宇宙工学科
設置情報
| 科目名 | 航空機構造設計製図 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 航空宇宙工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 小宮・阿部（和） 他 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜3･4 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | H23F |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 航空力学、航空機構造力学などの基礎および専門科目の知識を背景に、航空機の構造設計に必要な考え方、知識・能力を養成する。具体的には、航空機の計画図作成を通して、機体各部の配置計画、荷重計算、主翼または胴体の構造計算と評価ができるようになることを目標とする。 本授業科目はDP1・2・3・4・6・7及びCP1・2・3・4・6・7に該当しています。 |
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| 授業形態及び 授業方法 |
対面授業で実施する。 前期で学習した航空機構造力学をベースに適宜補足講義を加え、小型旅客機の構想検討を行い、主要構造部についての荷重解析、構造設計及び強度計算を実施し、設計計算書と計画図にまとめる。講義では、企業における航空機の設計経験をもとに、航空機構造設計の実例や基本的な考え方を示す。演習では、小グループに分かれ、各課題に対して、学生各自の役割分担を決め、効率的に学習作業を進める。 |
| 履修条件 | １．航空力学 ２．材料力学 ３．航空機構造力学 この授業科目は「未来博士工房対応科目」です． |
授業計画
| 第1回 | 授業の全体スケジュール、実習課題とその進め方、機体三面図・構造線図の説明、班分け方針等の説明 【事前学習】航空力学、材料力学、航空機構造力学で学んだ内容を整理しておく（60分） 【事後学習】講義内容を復習し、理解を深める（60分） |
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| 第2回 | 対象とする機体構造の概要の説明、班分け実施 類似機体の調査、重量推算、性能計算、必要燃料等の計算法の説明 【事前学習】実習課題と進め方を理解して、講義に臨む（20分） 【事後学習】講義内容を復習し、理解を深める（100分） |
| 第3回 | 対象となる機体の性能、重量、V-n線図の解説と演習 航空機の全機の三面図と主要構造部材の配置図およびV-n線図を作成する。 【事前学習】各班で対象となる航空機を構想を練る（60分） 【事後学習】講義中に理解が不十分だった箇所を復習し、課題を進める（60分） |
| 第4回 | 全機荷重分布図の計算 主翼および胴体の剪断力図および曲げモーメント図を計算法を説明し、演習を行う。 【事前学習】各班で主翼および胴体の形状を決定しておく（60分） 【事後学習】講義中に理解が不十分だった箇所を復習し、課題を進める（60分） |
| 第5回 | 主要部材の概略寸度設定 構想設計 【事前学習】主要部材の設計法を理解しておく（60分） 【事後学習】講義中に理解が不十分だった箇所を復習し、課題を進める（60分） |
| 第6回 | 構想図作成 計算書の作成 デザインレビューの実施 【事前学習】機体三面図と荷重分布図（剪断力図、曲げモーメント図、および捩りモーメント図）を完成させ、理解しておく（60分） 【事後学習】デザインレビューで理解が不十分だった箇所を復習し、課題を進める（60分） |
| 第7回 | 部材荷重の計算書作成 構想図と全機荷重に基づき、主要構造の概略寸法を設定し、部材力を算出する。 【事前学習】図面や計算書の作成で理解が不十分な箇所を明確にしておく（60分） 【事後学習】講義中に理解が不十分だった箇所を復習し、課題を進める（60分） |
| 第8回 | 計画図作成 計算書の作成 【事前学習】図面や計算書の作成で理解が不十分な箇所を明確にしておく（60分） 【事後学習】講義中に理解が不十分だった箇所を復習し、課題を進める（60分） |
| 第9回 | 計画図作成 計算書の作成 デザインレビューの実施 【事前学習】図面や計算書の作成を進め、途中経過のデザインレビューに挑む（60分） 【事後学習】デザインレビューで理解が不十分だった箇所を復習し、課題を進める（60分） |
| 第10回 | 計画図作成 計算書の作成 【事前学習】図面や計算書の作成で理解が不十分な箇所を明確にしておく（60分） 【事後学習】講義中に理解が不十分だった箇所を復習し、課題を進める（60分） |
| 第11回 | 計画図作成 計算書の作成 【事前学習】図面や計算書の作成で理解が不十分な箇所を明確にしておく（60分） 【事後学習】講義中に理解が不十分だった箇所を復習し、課題を進める（60分） |
| 第12回 | 計画図作成 計算書の作成 デザインレビューの実施 【事前学習】図面や計算書の作成を進め、デザインレビューに挑む（60分） 【事後学習】デザインレビューで理解が不十分だった箇所を復習し、課題を進める（60分） |
| 第13回 | 計画図、計算書のまとめ 計画図、計算書を整理し提出できる形態にまとめる。 【事前学習】図面や計算書の作成で理解が不十分な箇所を明確にしておく（60分） 【事後学習】講義中に理解が不十分だった箇所を復習し、課題を進める（60分） |
| 第14回 | 課題の提出 最終デザインレビュー 作成した計算書および計画図を発表し、質疑応答を行う。 【事前学習】課題を完成させ、デザインレビューに挑む（90分） 【事後学習】デザインレビューで理解が不十分だった箇所を復習する（30分） |
| 第15回 | 全体まとめ 課題の評価および航空宇宙トピックス等 【事前学習】行った課題を見直しておく（60分） 【事後学習】講義や課題で理解が不十分だった箇所を復習する（60分） |
その他
| 教科書 |
『航空機構造設計製図』 日本大学理工学部航空宇宙工学科
授業開始時に、教科書を配布する。また、授業の進捗に合わせて、適時参考資料を配布する。
参考図書は製図準備室に各1冊保管している。常時必要な場合は、図書館にもあるので借用して使用すること。
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| 参考書 |
Airframe Structural Design, Michael C. Y. Niu, Conmilit Press LTD, 1990
Aircraft Structural Design, J. D. Peery , 2011, 2 edition
授業およびテキストにて紹介する。
D. J. Peery ; Aircraft Structures は2017年に下記の翻訳版が出版されている。
航空機構造 滝 敏美訳 プレアデス出版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
課題に取り組む姿勢(50%)と課題の成果(50%)で評価する。 |
| 質問への対応 | 授業終了後、又は下記の連絡先メールで対応する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
3号館1階 316号室 e-Mail:komiya.yoshiki@nihon-u.ac.jp e-Mail:abe_kaz@nippi.co.jp |
| オフィスアワー |
火曜 船橋 11:30 ～ 13:00 316 室
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| 学生への メッセージ |
無形の概念に、形状寸度を付与して機能を発揮させる、設計の考え方を習得し、結果を出せるようになって欲しい。設計は自分の考えを形にする創造的な作業です。探求心を持って、前向きに取り組めば、実力も上がり楽しい授業となると思います。 |