授業科目名(和文)
[Course]
モデリングとシミュレーション
授業科目名(英文)
[Course]
Modeling and Simulation
学部(研究科)
[Faculty]
情報工学部
学科(専攻)
[Department]
人間情報工学科/スポーツシステム工学科
担当教員(○:代表教員)
[Principle Instructor(○)
and Instructors]
穂苅 真樹  自室番号(2305)、電子メール(mhokari**ss.oka-pu.ac.jp)
大田 慎一郎  自室番号(2605)、電子メール(ota**ss.oka-pu.ac.jp)
※利用の際は,** を @に置き換えてください
単位数
[Point(Credit)]
前期 1単位
対象学生
[Eligible students]
3年次生
授業概略と目標
[Course description and Objects]
工学の分野において問題解決法の一つであるシミュレーションとそのシミュレーションを行う上で必要となるモデリング方法について講述する.特に,微分方程式で表現される物理モデルに関して着目し,シミュレーション方法の基礎を学習する.最終的に,人体の運動や身近に生じている物理現象について自らモデルを考案し,シミュレーションできるスキルの習得を目指す.
到達目標
[Learning Goal]
1.モデル化手法の理解
2.微分方程式の数値解法の理解
3.簡単な物理モデルを用いたシミュレーション方法の習得
履修上の注意
[Notes]
「機械力学」を履修していることが望ましい。
C言語のプログラミングを行うので,基本的な知識について復習をしておくこと.
また,C言語の教科書もしくは文献等を持参すること.
授業計画とスケジュール
[Course schedule]
1. モデリングとシミュレーションとは
モデリングとシミュレーションに関する基本事項を解説し、実際のシミュレーションの実施例を示し,その有用性等を示す。
2. 差分法とオイラー法
差分法とオイラー法の基礎について学習する。
3. 微分方程式の解法Ⅰ(1自由度系の数値解析)
1自由度系の減衰振動の振動モデルと解析システムを構築する。
4. 微分方程式の解法Ⅱ(1自由度系の数値解析)
1自由度系の減衰振動の振動モデルと解析システムを構築する。
5. 微分方程式の解法Ⅲ(1自由度系の数値解析)
1自由度系の電気回路の物理モデルと解析システムを構築する。
6. 微分方程式の解法Ⅳ(1自由度系の数値解析)
1自由度系の電気回路の物理モデルと解析システムを構築する。
7. 微分方程式の解法Ⅴ(1自由度系の数値解析)
1自由度系の電気回路の物理モデルと解析システムを構築する。
8. 微分方程式の解法Ⅰ(2自由度系の数値解析)
2自由度系の車両系の振動モデルと解析システムを構築する。
9. 微分方程式の解法Ⅱ(2自由度系の数値解析)
2自由度系の車両系の振動モデルと解析システムを構築する。
10. 微分方程式の解法Ⅲ(2自由度系の数値解析)
2自由度系の車両系の振動モデルと解析システムを構築する。
11. 偏微分方程式の解法Ⅰ(1次元熱伝導解析)
一次元の熱伝導モデルと解析システムを構築する。
12. 偏微分方程式の解法Ⅱ(1次元熱伝導解析)
一次元の熱伝導モデルと解析システムを構築する。
13. 偏微分方程式の解法Ⅲ(2次元熱伝導解析)
二次元の熱伝導モデルと解析システムを構築する。
14. 偏微分方程式の解法Ⅳ(2次元熱伝導解析)
二次元の熱伝導モデルと解析システムを構築する。
15.まとめ
成績評価方法と基準
[Grading policy (Evaluation)]
授業での到達目標が達成され、モデル化手法とシミュレーション方法を理解しているかどうかを評価する.評点の配分は、演習・レポート70%、出席・学習態度30%とする。
教科書
[Textbook]
教科書:数値計算入門[C言語版],河村・桑名,サイエンス社
参考書:
朝倉書店 「電気・電子工学テキストシリーズ4 シミュレーション工学」高橋勝彦他
自主学習ガイド及び
キーワード
[Self learning]
C言語のプログラミングを行うので,基本的な知識について復習をしておくこと.微分方程式の解法に関して復習しておくことが望ましい.
開講年度
[Year of the course]
28
備考 特になし。
資格等に関する事項 特になし。