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担当別５０音一覧

科目	数値流体力学	区分	機械工学科科目群
授業コード	14114	開設セメスター	7S
曜日・時限	春　火/34	単位数	2単位
担当者名	亀ヶ谷　博

授業の概要

パーソナルコンピュータの高性能化と普及のおかげで、従来、解くことが非常に困難であった流れの解析が可能になった。本科目ではポテンシャル流れを取り上げる。初めに、ポテンシャル流れの方程式の誘導と解析方法に用いる有限要素法の基礎を述べる。次に、計算プログラムおよび流れのモデルを作成し、パーソナルコンピュータで解析する。最後に、解析結果をグラフィックス表示する。

到達目標	身の回りにある様々な流れのうち、理想的な流れの一つである渦なし流れ（ポテンシャル流れ）を取り上げる。この流れをパーソナルコンピュータで解析し表示するまでのプロセスを理解すること。

授業計画	テーマ	内容	授業を受けるにあたって
第1回目	意義	数値流体力学の必要性を学習する	シラバスを確認しておく
第2回目	流れの基礎式	流れの基礎方程式を誘導する
第3回目	有限要素法の基礎①	マトリックス法１ 行列式の基礎を学習する
第4回目	有限要素法の基礎②	マトリックス法２ 有限要素法に使う行列式を学習する
第5回目	有限要素法の基礎③	有限要素法の定式化１ 汎関数の物理的な意味を理解する
第6回目	有限要素法の基礎④	有限要素法の定式化２ 汎関数が最小値をもつことを証明する
第7回目	数値解析①	計算プログラムの作成１ 解析の手順（フローチャート）を理解する
第8回目	数値解析②	計算プログラムの作成２ 有限要素法の理論に基づいてデータ作成およびマトリックスを解くプログラムを作る
第9回目	数値解析③	モデル作成１ 方眼紙に流れ場を解析するためのモデルを作成する	モデル作成のための方眼紙を用意しておく
第10回目	数値解析④	モデル作成２ 作成したモデルを有限個の要素に分割して、解析用のデータを作成する
第11回目	数値解析⑤	数値計算１ データ作成用のプログラムに入力する
第12回目	数値解析⑥	数値計算２ 入力したデータを計算用のファイルに変換する
第13回目	数値解析⑦	数値計算３ ソルバーを用いて流れ場を計算する
第14回目	数値解析⑧	グラフィックス表示１ 計算した結果を流線および速度ベクトルで表示する
第15回目	数値解析⑨	グラフィックス表示２ 表示した結果をプリントアウトする	解析結果を提出する準備をしておく

教科書	特に指定しない。必要に応じてプリントなどを配布する。
参考文献	必要に応じて紹介する。
成績評価方法	解析結果（20％）および定期試験（80％）で評価する。成績は学則にのっとり、SABCFで評価、出席が3/4に満たないものはFとします。
そのほか受講者への指示／メッセージ	簡単な行列式を理解しておくこと。