- 開講元
- 機械系
- 授業形態
- 講義 / 演習
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 木5-8(石川台3号館 301,302,303,310号室)
- クラス
- -
- 科目コード
- MEC.K332
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2019年度
- 開講クォーター
- 2Q
- シラバス更新日
- 2019年6月25日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
media
講義の概要とねらい
【概要】有限要素法の基礎理論を講義し、パソコンを用いた有限要素解析の実習を行う。
【ねらい】実際的な有限要素法を利用する能力の習得を目指す。
以下の内容を講義する。
弾塑性有限要素法の理論的基礎
仮想仕事の原理による定式化
三角形要素、四角形要素
剛性方程式
二次元有限要素法
到達目標
二次元弾性有限要素法の基礎理論と実際の解析法を学び、解析精度や解析モデルの作り方、解析結果の評価方法を理解することを目的とする。
弾塑性有限要素法の理論的基礎が理解できる。
仮想仕事の原理による定式化が理解できる。
三角形要素、四角形要素の原理が理解できる。
剛性方程式の原理が理解できる。
二次元有限要素法の原理、使い方が理解できる。
この科目は，学修目標の
4.【展開力】（探究力又は設定力）整理及び分析できる力
6.機械工学の発展的専門学力
7.専門知識を活用して新たな課題解決と創造的提案を行う能力
の修得に対応する．
キーワード
弾性、二次元、三角形要素、アイソパラメトリック要素
学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)
| ✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
授業の進め方
前半は二次元弾性有限要素法の理論、後半は有限要素法の構成について講義する。演習を通してより深く学習する。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 緒言 | 有限要素法の必要性を理解しているか |
| 第2回 | 弾塑性有限要素法の理論的基礎 | 弾塑性有限要素法に必要な基礎理論を理解する |
| 第3回 | 仮想仕事の原理 | 仮想仕事の原理で定式化を行なう。 |
| 第4回 | 三角形要素 | 三角形要素の特徴を理解する。 |
| 第5回 | 剛性方程式 | 剛性方程式を導出する。 |
| 第6回 | アイソパラメトリック要素 | アイソパラメトリック要素を理解する |
| 第7回 | 二次元有限要素法 | 二次元有限要素法解析を理解する。 |
| 第8回 | 軸対象問題 | 軸対象問題を理解する。 |
| 第9回 | 歴史概観 | 開発の歴史と方法の基本的理解 |
| 第10回 | 振動解析のためのオイラー梁要素の定式化その１ | オイラー梁要素の定式化の詳細な理解 |
| 第11回 | 振動解析のためのオイラー梁要素の定式化その２ | オイラー梁要素の定式化の詳細な理解 |
| 第12回 | オイラー梁要素を用いた平面構造モデルの振動解析プログラミングその１ | 有限要素法のプログラム作成法基礎の理解 |
| 第13回 | オイラー梁要素を用いた平面構造モデルの振動解析プログラミングその2 | 有限要素法のプログラム作成法基礎の理解 |
| 第14回 | オイラー梁要素を用いた平面構造モデルの振動解析 | 振動解析の演習による解析と結果の理解 |
| 第15回 | まとめ |
教科書
前半：OCWで配布
後半の講義：大熊政明著、「構造動力学～基礎理論から実用手法まで～」朝倉書店、2012年発行。
参考書、講義資料等
前半：Excelによる有限要素法入門
担当教員が指定するもの
成績評価の基準及び方法
レポートにより評価（100％）する．
関連する科目
- MEC.B213 ： 偏微分方程式
- MEC.C201 ： 材料力学
- MEC.A201 ： 工業力学
- MEC.B214 ： ベクトル解析
- LAS.M102 ： 線形代数学第一・演習
- LAS.M106 ： 線形代数学第二
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
線形代数学第一・第二、材料力学A,工業力学A、偏微分方程式,連続体力学,テンソル、ベクトル解析などの知識があることが望ましい.
その他
前半：ラップトップを持参してください。Excelを使います。Macでは動作が保証できないのでWindowsが望ましいです。ラップトップの無い人には共用のPCを使ってもらいます。
後半：MatlabをインストールしたノートＰＣを持参すること。
