| 科目名 |
エンジニアリングソフトウェア |
| 担当教員 |
竹内 彰敏 |
| 対象学年 |
2年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ｃ−ＷＳ |
開講学期 |
２学期 |
| 曜日・時限 |
火５,金５ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
講義の目的
物造りの現場では、ソフトウェアの利用による開発期間の短縮や費用の削減が行われている.１年で学んだ３D-CADの一番の利点は、作成した形状データが、解析（CAE）から製造（CAM）までの様々なアプリケーションで有効に利用できる点にあり、このような仮想世界での開発作業に欠かせない.ここでは、CAD、CAE、CAM機能を統合させた環境下で容易に利用できるPro/ENGINEERと、汎用のCAEソフトで使用頻度が高いANSYS、さらには機械の運動解析に強いWorking Modelを用いて、ソフトウェアによる工学問題解決のための基礎的能力を習得し、その重要性を体得する.
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| 授業の詳細2 |
講義の進め方
まずは，流れに関する問題を取り上げる。使用するソフトはANSYSであり、本授業で初めて
同ソフトに触れる学生を対象に、簡単なモデルの構築から入る。次に、材料力学，伝熱の簡
単な問題を取り上げる。使用するソフトは ANSYSと、Pro/Mechanicaとなる。そして、それらソ
フトの解析手法の違いと特徴を把握する。
各項目の後半は、より実際の機器に近いモデルへと展開して、問題解決のためのCAEの
利用法に慣れ、設計過程でのCAEの役割を理解する。
最後に，振動の簡単な問題について、厳密解とWorking Modelでのシミュレーション結果の
比較を行う。
提出されたレポートによる成績評価を行うため，試験はしない．
達成目標
１．ANSYSによるCAE解析， 2． Pro/Mechanica によるCAE解析とPro/ENGINEERから
ANSYSへの形状データの読み込み法、３．Working Model基礎、４．これらソフトの設計へ
の利用法の体験。
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| 授業の詳細3 |
１．講義内容と目的の紹介ならびに平行２平面間の流れ
本講義で学ぶ内容の概略説明を通して、ソフトウェアによる工学問題解決の実態と
その重要性を明らかにすると共に、講義目的、進め方、達成目標、成績の評価につ
いての説明も行う。その後，粘性流体が平行平板の間や管内を流れる際の流速分布
を、ANSYSにより求める手順について解説し、解析と検討を行う。
２〜５．管内流れ
ディフューザやロート内の流れ、ラビリンスシール等の実際の問題へと拡張し、最
後に、非定常流れの解析を行う。
６．Pro/ENGINEER からANSYSへの３D形状データの読み込み
Pro/ENGINEERで作成した形状データをANSYSに呼び込み、解析する方法と注意点に
ついて説明し、風洞内の車や翼周りの流れにつき演習を行う。（非粘性流体と、粘
性流体の違いを実感する）
７〜８．材料力学（固体力学、疲労問題）
ANSYSとPro/Mechanicaでの応力緩和設計を行う。角部や孔部での応力集中、
重量を削減させながら部品の強度を増す方法等を体験する。
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| 授業の詳細4 |
９〜1１．各種フィンの伝熱問題
放熱のためのフィンとして、先ず最も単純な円柱状のフィンを取り上げ、定常状態
での温度分布を求める手順を解説した後、テキストを基に、ANSYSにより解析し、
厳密解や実験結果と比較検討する。次に、ICの放熱フィン等の実際のフィン形状を
モデル化し、その効率の比較検討を行う。また、 Pro/Mechanicaによるなべの温度
分布の解析を行う。
12．連成解析
温度変化に対する熱膨張と材料内の応力変化のような，伝熱-構造連成問題を中心
に，ANSYSにより解析を行い、厳密解や簡単な実験と比較検討する。
13〜15．自由振動ならびに強制振動
簡単なばね質量系の自由振動、強制振動の厳密解とWorking Modelでのシミュレー
ション結果の比較・検討してゆく。最後に、最近の自動車に採用されている衝撃吸
収構造の利点と、その意味を理解する。 |
| 授業の詳細5 |
テキスト：
「ANSYS工学解析入門」CAD/CAE研究会 編（理工学社）
参考書：
「学生のためのＣ」中村隆一著（東京電機大学出版局）、 「入門Pro/ENGINEER」大田幹郎 著（日系BP）、「Pro/ENGINEERによるCAD/CAM/CAE入門 -生産統合演習４日間- 」中央大学生産統合研究グループ 編（中央大学出版）、「正しい設計のススメ」西川誠一、嶽肩しのぶ 共著（CAD&CDマガジン）
成績評価：
原則、全ての講義と演習に出席し、到達目標の各項目またはそれらの総合評価で６０点以上達成された場合を合格とする.
・講義した内容の応用問題が解け、進歩性がある.・・・AA
・講義内容を充分理解したうえで基礎問題をこなすことができる.・・・A
・達成目標に充分到達する学力を有する.・・・B
・必要最低限の目標が達成されている.・・・C
・上記のＣの基準に達しない場合．・・・F
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| 授業の詳細6 |
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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