計算力学
Computational Mechanics
教授・山田 勝稔
2単位
目的
今や設計はルールによる設計から解析による設計が普通となっている. この解析による設計が可能 となったのは有限要素法を中核とする計算力学の発展によるところが大きい. 本講義では，この有限要素法を主に変 形する物体の力学への応用を中心とし，将来，学生が未知な分野にも容易に応用できることを念頭において，その概 念や支配原理を詳述する.
概要
最初に構造体を例にとり，有限要素法の概念と定式化について述べる．次に，弾性力学の基礎を述べた後，連続体の有限要素法による定式化について述べる．
キーワード
有限要素法，数値解法
要件
コンピュータの基本操作，プログラミング，材料力学の基礎を良く理解しておくこと．
注意
パソコンを利用できることが望ましい．
目標
| 1. | 有限要素法の概念と定式化を理解する．(授業計画1∼6) |
| 2. | 弾性力学の基礎を理解する．(授業計画7∼11) |
| 3. | 連続体の有限要素法．(授業計画12∼15) |
計画
| 1. | 有限要素法の基本概念 |
| 2. | 剛性マトリックスの概念 |
| 3. | 剛性マトリックスの座標変換 |
| 4. | 剛性方程式の解法 |
| 5. | ばねからトラス構造へ |
| 6. | 剛性マトリックスの性質と中間試験 |
| 7. | 応力とひずみ |
| 8. | 弾性体の支配方程式 |
| 9. | ひずみエネルギー |
| 10. | 仮想仕事の原理 |
| 11. | 2次元問題 |
| 12. | 連続体への応用ー棒要素の剛性マトリックス |
| 13. | 三角形要素の剛性マトリックスと仮想仕事の原理 |
| 14. | 非構造問題への応用 |
| 15. | 有限要素法解析プログラム |
| 16. | 期末試験 |
評価
中間試験，期末試験を各100点とし，それぞれ60点以上を合格とする
JABEE合格
【成績評価】と同一である．
JABEE関連
(A)20%，(B)80%に対応する．
対象学生
開講コースと同学科の夜間主コース学生も履修可能
教科書
三好俊郎 著 「有限要素法入門」 培風館
参考資料
1．矢川元基·吉村忍共 著 「有限要素法」 培風館
2．阿部武治 編 「弾性力学」 朝倉書店
連絡先
山田(M621, 088-656-7364, yamada@me.tokushima-u.ac(no-spam).jp)
- オフィスアワー: 金曜日 午後5時から午後6時まで
備考
数学と力学のおりなす楽しさを理解してくれたらと思う. 数学と力学を良く勉強しておいて下さい.