連続体力学   Continuum Mechanics

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担当教員
安田 公一 
使用教室
月3-4(南7-202)  
単位数
講義:2  演習:0  実験:0
講義コード
5907
シラバス更新日
2015年4月17日
講義資料更新日
2015年6月22日
アクセス指標
学期
前期  /  推奨学期:5

講義概要

現代の科学技術や自然現象を理解するためには,力学的に状況を把握することが重要です。例えば,重量物をクレーンでつり上げようとしたとき,重量物の重心を考慮しないと重量物が回転して危険な状態になると言うことが挙げられます.このように,通常,目に見えない力や物体内の内部応力状態について,それらを直感的に把握するための感覚を養うことは科学技術に携わる者の基礎的素養であり,また,そのためには,具体的な問題を1歩1歩解きながら,その底流に横たわる一般原理の理解を深めることが重要です.そこで,この講義では,大学1年時の力学,解析力学,材料力学の問題を解きながら,最後は,高度に抽象化した連続体力学に至るまで,各種のトピックスをわかりやすい順番で解説します.

講義の目的

【到達目標】 本講義を履修することによって,各種の機械・構造物に作用する力やその内部応力状態を直感的に把握し,さらに,力による変位や応力によるひずみについても定量的に評価できるようになることを到達目標とします。また,これらの力学量の関係を数学的に表現するベクトルやテンソルなどの数学的手法を学び,材料工学で応用できるようになることも目標とします。
【テーマ】 本講義では,高校物理における力学から大学1年時の力学への接続を意識し,さらに,解析力学,材料力学に展開して,実社会で使われている各種の機械・構造物の力学的応答を具体的に理解させ,最後に,高度に抽象化した連続体力学において,応力テンソル,ひずみテンソル,構成方程式,2次元弾性論の考え方を学習して,現象を力学的に理解するための基礎的な素養を養うことを目的とします。

講義計画

第1回から第3回までの講義プリントは,http://www.cmc.ceram.titech.ac.jp/openlab.htmlにアップロードしてあるので,この講義の申告を検討中で仮申告もしていない学生は,こちらからプリントをダウンロードしてくること.尚,2015年度からOCWとOCW-iの講義資料は同じものなので,OCWからダウンロードしてもよい.

1.ニュートン力学の復習(運動方程式,仮想仕事の原理)
2.ニュートン力学の復習(ダランベールの原理)
3.解析力学(ラグランジュ方程式)
4.解析力学(ハミルトン方程式)
5.材料力学(応力ベクトル)
6.材料力学(応力テンソル)
7.材料力学(ひずみ,フックの法則)
8.中間試験
9.材料力学(軸の引張り・圧縮,熱応力)
10.材料力学(ねじり,梁の曲げ)
11 連続体力学(応力テンソル, 平衡条件式)
12. 連続体力学(ひずみテンソル,適合条件式)
13.連続体力学(構成方程式)
14.連続体力学(2次元弾性論)
15.期末試験

教科書・参考書等

配布資料をOCW-i にアップロードしておくので,各自,印刷してくるようにして下さい.

関連科目・履修の条件等

第1学期推奨科目の力学,第4学期推奨科目の一般材料力学を履修していることを前提とする.また,第5学期推奨科目の基礎工業数学を並行して履修していることが望ましい.

成績評価

中間試験 50点
期末試験 50点
ニュートン力学,解析力学,材料力学,連続体力学の基礎概念を理解し,基本的な計算や取り扱いができるかどうかを評価します.

連絡先(メール、電話番号)

kyasuda@ceram.titech.ac.jp
03-5734-2526

オフィスアワー

水曜日の午後
金曜日

できれば,事前にメールで日程を確認してから,来るようにしてください.

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