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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 地球工学科 数値計算法及び演習

数値計算法及び演習

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科目ナンバリング
  • U-ENG23 33210 SJ77
  • U-ENG23 33210 SJ54
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 演習
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 月1・2
教員
  • 福山 英一(工学研究科 教授)
  • 浜 孝之(エネルギー科学研究科 准教授)
授業の概要・目的 連立一次方程式、連立非線形方程式、偏微分方程式などの数値解法、トラス構造のマトリクス法解析や弾性変形の有限要素法解析などについて解説し、コンピュータ・プログラミングの演習を行う。
到達目標 コンピュータによる数値解析に関して、数週ごと交互に行う講義と演習を通じて、自ら解析を行うに必要な知識とスキルの習得を目的とする。
授業計画と内容 連立一次方程式と非線形方程式の解法:3回
連立一次方程式の解法のうち、各種の直接法と反復法およびそれらの応用について説明し、演習する。また,非線形方程式の解法のうち,ニュートン・ラフソン法について講述し,演習する。

偏微分方程式の数値解法:3回
拡散方程式などの偏微分方程式の陽的および陰的差分解法について講述し、演習する。

常微分方程式の数値解法:2回
初期値問題の数値解法について講述し、演習する。

トラス構造物のマトリクス法による解析:3回
トラス構造のマトリクス法による応力解析の方法を解説し、平面トラス構造のための電算機プログラムを作成する演習を行う。

平面弾性問題の有限要素法による解析:4回
平面弾性問題の有限要素法による定式化、および、その電算機プログラミング技法について解説し、例題についてそのプログラムの作成と実行の演習を行う。学習到達度の確認は、項目ごとにレポートを課し、確認する。
成績評価の方法・観点 単位習得には、講義と演習ともに基準以上の成績を修めることを要す。成績は,授業での平常点やレポート,小テスト等により総合的に評価する.「弾性学及び演習」「情報処理及び演習」及び数学の基礎科目の履修を前提とする。質問の方法や学習を進めるに当たっての諸注意などは、第1回目の授業において説明する。
履修要件 全学共通科目の数学基礎科目、工業数学、地球工学基礎数理
授業外学習(予習・復習)等 全学共通科目の数学基礎科目、工業数学、地球工学基礎数理などをしっかり復習しておくこと.また,Fortranによるプログラミングについても十分復習しておくこと.

プログラミングを行うにあたり,数値計算アルゴリズムだけでなく基礎的な固体/流体の力学を十分理解する必要がある.したがって,対象とする力学を十分に予習復習した上で,プログラミングを始めること.
教科書
  • 必要に応じてプリントを配布する。
参考書等
  • 必要に応じて授業中に紹介する。