卒業研究１（髙橋）｜シラバス情報

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

卒業研究１（髙橋）

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Bachelor's Thesis 1 （髙橋）

授業コード　Class code

9975822

科目番号　Course number

75UGRES401

教員名

平能　敦雄、髙橋　昭如

Instructor

Akiyuki Takahashi

開講年度学期

2023年度前期

Year/Semester

2023 First Semester

曜日時限

集中講義

Class hours

Intensive course

開講学科・専攻　Department

創域理工学部　機械航空宇宙工学科

Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Faculty of Science and Technology

単位数　Course credit

3.0単位

授業の方法　Teaching method

卒研

Graduation research

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

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授業の主な実施形態　Main class format

対面型授業/On-site class

概要　Description

これまでに習ってきた知識を基にして計算材料科学の基礎を学習し，これまで誰も答を出していない計算材料科学上の問題に対して答を出す方法を工夫し解決する．　

Study the fundamental on the computational materials science, and solve unsolved computational materials science problems.

目的　Objectives

3年次までに学んだ機械工学に関する知識を基にして計算材料科学に関する課題についての研究を行う．研究指導を通じて，計算材料科学の知識を深め，シミュレーションによって得られた結果の発表方法などを習得する．
本学科のディプロマポリシー「３．修得した専門知識や教養をもとに、自ら課題を発見し、解決する能力。」に該当する科目である．　

Carry out the research work on the problems of the computational materials sciences. Make a deep understanding of the computational materials science, and acquire abilities to make presentations of the research results.
This course corresponds to the diploma policy 3 in the Department of Mechanical Engineering, Faculty of Science and Technology.

到達目標　Outcomes

現実の社会で起きる解が導かれていない諸問題に対しも，分析能力や問題解決力を身に付け，解を導きだすことができる．　

Can derive a solution to unsolved problems based on the analysis and solution abilities obtained by this course.

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

機械力学専門能力/材料力学専門能力/熱力学専門能力/流体力学専門能力/設計工学・機械要素設計・トライポロジー専門能力/生産工学・加工学専門能力/計測制御・自動制御・ロボット工学専門能力/機械材料学専門能力/問題解決能力

履修上の注意　Course notes prerequisites

学科で定める卒業研究履修資格を満たしていること.

Satisfy the requirement to take this course, which is determined by the department.

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

課題に対する作文　Essay／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation／実験　Experiments

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準備学習・復習　Preparation and review

プログラムの作成および境界条件について十分な考察を行ってからシミュレーションを実施する．計算結果は直ちに分析し，その妥当生の評価し，問題点の洗い出しを行う．　

The programmings and simulations must be done after enough discussions of modeling and boundary conditions. The numerical results must be immediately checked, and the validity of the numerical results must be evaluated. Based on the evaluation, the problem to be solved for making better simulations must be considered.

成績評価方法　Performance grading policy

ミーティングの参加状況および研究発表により総合的に評価する．

Evaluated by the status of meeting and research presentations

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

N

書誌情報　Bibliographic information

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MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials

特に指定しない．

Not Specified

授業計画　Class plan

卒業研究テーマ：
1. 任意の形状と分布を有する析出物と転位の相互作用シミュレーション手法に関する研究
2. 転位ー析出物相互作用シミュレーションにおける転位芯の影響の考慮
3. 転位挿入法を用いた転位の挙動と相互作用のNEB解析
4. 巨視亀裂先端近傍の微視亀裂の破壊挙動の数値解析
5. Complete GTNモデルを用いた延性破壊の数値解析
6. アイソレート要素法を用いた破壊力学解析に関する研究
7. 結合力埋込型損傷モデルによる疲労亀裂進展シミュレーション
8. 格子間原子の移動エネルギのNEB解析
9. ANNポテンシャルを用いた転位ー転位ループ相互作用の分子動力学シミュレーション

研究スケジュール
１．課題の実施（4月）
２．研究内容の理解と文献調査（５月〜8月）
３．数値計算プログラムの作成（または理解）（６月〜8月）
４．数値解析の実施（７月〜8月）

研究会等
１．グループミーティング（２週に１回）
２．全体ミーティング（ゼミ，輪講を含む．毎週）
３．研究発表（1回）

Themes of graduation thesis:
1. Study on numerical simulation method for the interaction between dislocation and precipitate with arbitrary shape and distribution
2. Consideration of the influence of dislocation core in dislocation-precipitate interaction simulation
3. NEB analysis of dislocation behavior and interaction using dislocation insertion method
4. Numerical analysis of fracture behavior of micro-crack in the vicinity of macro-crack
5. Numerical simulation of ductile fracture using complete GTN model
6. Study on the fracture mechanics analysis using isolate element method
7. Fatigue crack growth simulation using embedded cohesive zone damage model
8. NEB analysis of self-interstitial atom migration
9. Molecular dynamics simulation of dislocation-dislocation loop interaction using ANN potential

Schedule:
1. Try training problems associated with the fundamentals on dislocations, cracks and numerical simulations (April)
2. Understand the objective of research and the related literature survey (May to August)
3. Development and understanding of the numerical simulation code (June to August)
4. Numerical simulations (July to August)

Meetings etc.
1. Group meeting (once per two weeks)
2. Laboratory meeting (every week)
3. Intermediate discussion (once)

授業担当者の実務経験　Work experience of the instructor of the class

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教育用ソフトウェア　Educational software

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備考　Remarks