2025年度

後期

機械材料シミュレーション特論

講義

Advanced Mechanical Material Simulation

Z1100038 機械材料シミュレーション特論 [遠隔(同)]

菱田 博俊

2.0単位

木曜2限

新宿　遠隔

A 専攻する研究領域における高度な専門知識を身につけたもの 25%
B 科学技術を運用する能力を身につけたもの　50%
C 主体的に研究に取り組み、社会や職業についての知識や技術者や研究者として必要な倫理観を身につけたもの　25%
D 特定の専門領域における創成能力を身につけたもの　0%

福島原子力発電所では、2011年3月11日の東日本大震災で緊急冷却水注入装置が動作しないと言う大事件が発生した。原子力に限らず、科学は人類の進歩と破滅の両面を持つ両刃の剣である。破滅を回避する為には、科学に対する誠意（＝地道な積み重ねと最新の注意）と、自然への感謝と、人間の力不足を謙虚に受け止める精神が必要と考える。
　さて、原子力工学分野では、物が大きくまた危険なので実験が容易ならない場合が多く、数値シミュレーションが非常に重要な研究手段となる。この講義では、核融合炉第一壁の熱疲労強度予測を例に、それを数値シミュレーションで実施するための具体的な方法論を解説する。一つ一つの考えを積み重ねる事で最終的な目的を達成できる事を味わい、自然に対する感謝と謙虚と誠意を認識して貰いたい。
　また、構成方程式に関する英語論文を１編探してもらい（探せない人には提供する）、最後にその和訳紹介をして貰う。英語を制するものは、世界を制する。
　専門と言う意味では、材料の構成式とパラメータ、ニューラルネットワーク、有限要素法解析、熱疲労等について、理解を深めてくれれば良い。

（JABEE学習・教育到達目標）
「システムデザインプログラム」
（A）工学関連分野の原理・原則に関する深い知識と応用力を身につけた人材を育成します：◎
JABEE基準1の（2）の内容
（c），（d）：◎
（b），（e），（g）：○

１．本講義は、オンライン授業とします。各自でして貰う作業があるので、適宜フィールドワークの日を設けます。
　オンライン授業は、以下のGoogle Meet教室を開設して行います。
　https://meet.google.com/qmh-wswr-rvp

２．研究が社会にどう役に立つのかを考えながら受講して下さい。それゆえ、社会情勢をニュースや新聞等で読んでおくと良いです。

PBL（課題解決型学習）／ディスカッション・ディベート／プレゼンテーション／実習・フィールドワーク

初回に単位取得に関係する講義運営システムの説明と一般的な諸注意をするので、必ず出席して下さい。万一欠席した場合には、必ず友人等に内容を確認しておく事。
　毎回、英文和訳の訓練を実施する。
　毎回、小さいレポートを提出する。

各回の主な講義内容を記す。他に、英語論文の解説等を並行して行う。尚、フィールドワークの月日は、状況次第でずれる可能性がある。
０日目　導入
１日目　原子力工学（社会と電力)
２日目　原子力工学（放射能）
３日目　原子力工学（発電原理）
４日目　フィールドワーク（討論準備）
５日目　討論＝原子力発電は必要か
６日目　英語論文の紹介と全体論の説明
７日目　非線形材料特性とその構成式（応力と歪）
８日目　非線形材料特性とその構成式（弾性）
９日目　フィールドワーク（英論文調査）
１０日目　非線形材料特性とその構成式（粘塑性）
１１日目　数値解析（計算機と計算原理）
１２日目　数値解析（人工知能）
１３日目　フィールドワーク（字発表準備）
１４日目　諸君の英論文紹介プレゼン

試験はしない。小討論（30点）、毎回提出する小レポート（30点）と、英論文プレゼン（40点）により、総合的に評価する。到達目標をクリアした者、即ち評価が60点以上の者に単位を認め、到達状況に応じて「A+」、「A」、「B」、「C」及び「D」を与える。詳細な説明は、初回に行う。

小討論では、討論の際にコメントする。英論文プレゼンでは、事前に提出した日本語抄録の添削を行う。
提出物は、学生相互に参照できる。

特に定めない。
　尚、諸君が読む英語論文とは別に、講義中で説明する原子力工学に関する英語論文を配布する。

特に定めない。
　キーワード：弾塑性理論、疲労、熱疲労、計算力学、構造設計、人工知能、ニューラルネットワーク。

なお、材料学の基礎を学びたい者には、以下参考まで。
・菱田博俊：わかりやすい材料学の基礎、成山堂書店

木曜日12:30〜14:00、Google Meet教室にて。メール（at13307@ns.kogakuinac.jp）でも逐次対応する。

基礎理論と先端技術が融合した講義です。また、英語の論文を読む事で、英語読解力や英語的な思考論理も身に就くと思います。議論する力を付けて、グローバルな技術者になりましょう。

実務家担当科目ではない

機械工学専攻