2024年 大学院理工学研究科 シラバス - 機械工学専攻
設置情報
| 科目名 |
応用数学Ⅱ
有限要素法を中心とした応用数学の展開
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| 設置学科 | 機械工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 高田 章 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜6 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F46B |
| クラス | 応用数学II | ||
| 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 | 機械工学分野に現れる諸現象を適切にモデル化し有限要素法等を用いて課題解決できることを目指す。前半は有限要素法を正しく利用するために重要な数学的な理論や手法を学び、後半はいくつかの課題を実際に計算しながら課題解決の勘所を学習する。適宜ものづくり企業の事例も紹介する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
板書・パワポを併用して対面講義を行う。企業人として長年経験した成功や失敗の話も適宜含めながら、企業で有用な応用数学の考え方・技術を学ぶ。シラバスの授業内容にかかわらず、応用数学が活用できないかどうかという疑問や質問があればいつでもアドバイスしたい。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
学部までの数学分野科目。理論よりも応用の考え方を中心に授業するので、これまで数学が苦手だった人でも勉強し直す意欲があれば大歓迎。社会人学生も大歓迎。 |
授業計画
| 第1回 | 各種モデリング手法の考え方（有限要素法、差分法、境界要素法、粒子法、等） | 【事前学修】不要。 【事後学修】どういう分野での応用力をつけたいのか問題意識を持つこと。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 有限要素法の数学的基礎 | 【事前学修】不要。 【事後学修】授業内容の復習。疑問があれば次回の授業で質問すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
| 第3回 | さまざまな微分方程式(1) | 【事前学修】不要。 【事後学修】授業内容の復習。疑問があれば次回の授業で質問すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
| 第4回 | さまざまな微分方程式(2) | 【事前学修】不要。 【事後学修】授業内容の復習。疑問があれば次回の授業で質問すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
| 第5回 | マトリックス構造解析 | 【事前学修】不要。 【事後学修】授業内容の復習。疑問があれば次回の授業で質問すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
| 第6回 | 重み付き残差法と有限要素法（第1回） | 【事前学修】不要。 【事後学修】授業内容の復習。疑問があれば次回の授業で質問すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
| 第7回 | 重み付き残差法と有限要素法（第2回） | 【事前学修】不要。 【事後学修】授業内容の復習。疑問があれば次回の授業で質問すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
| 第8回 | 重み付き残差法と有限要素法（第3回） | 【事前学修】不要。 【事後学修】授業内容の復習。疑問があれば次回の授業で質問すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
| 第9回 | 重み付き残差法と有限要素法（第4回） | 【事前学修】不要。 【事後学修】授業内容の復習。疑問があれば次回の授業で質問すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
| 第10回 | 定常問題1：2次元ポテンシャル流れ | 【事前学修】不要。 【事後学修】授業内容の復習。疑問があれば次回の授業で質問すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
| 第11回 | 定常問題2：2次元弾性問題 | 【事前学修】不要。 【事後学修】授業内容の復習。疑問があれば次回の授業で質問すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
| 第12回 | 定常問題3：2次元ポテンシャル流れの具体例 | 【事前学修】不要。 【事後学修】授業内容の復習。疑問があれば次回の授業で質問すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
| 第13回 | 定常問題4：2次元弾性問題の具体例 | 【事前学修】不要。 【事後学修】授業内容の復習。疑問があれば次回の授業で質問すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
| 第14回 | 非定常問題1：非定常の放物型問題 | 【事前学修】不要。 【事後学修】授業内容の復習。疑問があれば次回の授業で質問すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
| 第15回 | 非定常問題2：非定常の双曲型問題 | 【事前学修】不要。 【事後学修】今後の勉強目標を設定すること。 | 【事前学修】[0分] 【事後学修】[60分] |
その他
| 教科書 |
教科書：日本計算工学会編『計算力学：有限要素法の基礎』森北出版
その他の参考書は必要に応じて紹介する。
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
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| 成績評価の方法 及び基準 |
平常点として毎回の出席確認も兼ねて、その回のメディア授業の感想・意見・質問を担当教員宛にポータル上にあるいはメールにより提出する。また期末にレポートを担当教員宛メールで提出する。提出課題に対する担当教員からのフィードバック（内容に関するコメントやアドバイス）もメールで通知する。 |
| 質問への対応 | 気軽にメールで連絡してください。 |
| 研究室又は 連絡先 |
takada.akira@nihon-u.ac.jp または akira_takada_scientist@yahoo.co.jp |
| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |
皆さんがAI時代の社会に出て役立つ数学の考え方を講義します。自分の強みをさらに伸ばせる考え方や手法を学んでください。 |