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シラバス

※学期中に内容が変更になることがあります。

2020年度

31630019

△特殊流体の力学特論
Advanced Lectures in Dynamics of Special Fluids
2単位/Unit 秋学期/Fall 京田辺/Kyotanabe 講義/Lecture

山口　博司

＜概要/Course Content Summary＞

ニュートン流体と異なる構成方程式により記述される流体の力学につき講述する。特に，高分子流体に代表される粘弾性流体，また微視構造をもつ極性流体（磁性流体，電気粘性流体，液晶など）等の基礎理論につき解説し，これら流体の特異な挙動や流動特性について説明する。さらに，流体工学的な考えにおける流体の高機能・知能化につき議論を行い，科学技術分野における応用，また将来の展望についても触れる。

＜到達目標/Goals,Aims＞

学生が連続体の力学を基礎とした，極性をもつ流体のダイナミックスを理解出来るように講術する．基礎的な知識として，ベクトルとテンソルの知識を必要とする．また，現実を視野に入れた，工学的な流れについても把握できるような洞察力を養う．受講生の理解度に応じて適宜授業計画を変更する。DUETより授業内容を指示するとともに資料を配信する。自主性を持って学習に励むことを期待する。図書館などの設備が使えない場合はWEB site上の，Wikipedia, Harvard.edu...等を活用してください。

＜授業計画/Schedule＞

（実施回/ Week）	（内容/ Contents）	（授業時間外の学習/ Assignments）
（実施回/ Week）第1回目	（内容/ Contents）連続体の考え方。数学的形式：スカラー，ベクトル，テンソル	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第2回目	（内容/ Contents） Long rangeおよびShort range力とCauchyの応力テンソル理論	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第3回目	（内容/ Contents）連続体力学の保存則： Mass and Momentum conservation laws	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第4回目	（内容/ Contents）連続体力学の保存則：Angular momentum and Energy conservation laws	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第5回目	（内容/ Contents）物質客観性の原理とJaumann微分	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第6回目	（内容/ Contents） Newton流体の構成式：Greenの応用テンソル	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第7回目	（内容/ Contents） Newton流体を基準とするViscometric Flows： Smple shear and Elongational flows	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第8回目	（内容/ Contents）粘弾性流体の考え方：Maxwell and Oldroyd viscoelastic models	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第9回目	（内容/ Contents）流体のレオロジー：Viscometric functions	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第10回目	（内容/ Contents）非ニュートン流体の流れ	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第11回目	（内容/ Contents）極性流体の考え方：Smart fluidsと内部角運動量	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第12回目	（内容/ Contents）磁性流体のダイナミックス（１）ミクロな系として	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第13回目	（内容/ Contents）磁性流体のダイナミックス（２）マクロな系として	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第14回目	（内容/ Contents）ＭＲ流体，液晶の流体運動と工学的応用	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習
（実施回/ Week）第15回目	（内容/ Contents）これからの工学への展開とまとめ	（授業時間外の学習/ Assignments）関連事項の予習・復習

受講生の理解度に応じて適宜授業計画を変更する。DUETより授業内容を指示するとともに資料を配信する。自主性を持って学習に励むことを期待する。図書館などの設備が使えない場合はWEB site上の，Wikipedia, Harvard.edu...等を活用してください。　

＜成績評価基準/Evaluation Criteria＞

演習回答，授業内容レポート，小テスト	70%	演習は講義中に行い解答の提出を求める。理解度のチェックのため，2～3回の小テストを実施する。
最終レポート	30%	授業全体のまとめと重要重要問題に関するレーポート試験

必要に応じて講義期間中にレポート形式の演習・テストを行う。原則としてレポート試験と平常点により成績評価を行う。連続体力学の基本を理解し，応用について的確な解答を与えられると判断できるとき合格と評価す　
　
得られた知識を，論理的に記述，発表が出来るかを評価のポイントとする．

＜テキスト/Textbook＞

Hiroshi Yamaguchi , Engineering Fluid Mechanics . (Springer, 2008) .

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