本講義では、ものをデザインする際に必要な計算力学を学ぶ。この科目では、計算力学の基礎、剛性マトリックス、弾性体の支配方程式、有限要素法の基礎、有限要素法の実践的知識を学ぶ。
計算力学の基礎を学び,演習を通じて,計算力学をデザインを実現するためのツールとして利用できるようになる.
計算力学、デザイン
✔ 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) |
授業の前半は計算力学,有限要素法について学び,後半は有限要素法の演習を通じて実践的に学ぶ.
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | 計算力学の基礎知識 | 計算力学の基礎知識を理解する |
第2回 | デジタルデザインの基礎 | デジタルデザインの基礎を理解する |
第3回 | 有限要素法の基礎1 剛性マトリックス | 剛性マトリックスを理解する |
第4回 | 有限要素法の基礎2 弾性体の支配方程式 | 弾性体の支配方程式を理解する |
第5回 | 有限要素法の基礎3 エネルギ原理 | エネルギ原理を理解する |
第6回 | 有限要素法の基礎4 はり要素 | はり要素を理解する |
第7回 | 構造力学の基礎1 材料力学の復習 | 材料力学の基礎を理解する |
第8回 | 構造力学の基礎2 薄板構造の変形 | 薄板構造の変形を理解する |
第9回 | 有限要素法の応用1 形状のモデリング,要素の選定 | 形状のモデリング,要素の選定を理解する |
第10回 | 有限要素法の応用2 メッシュの作成,境界条件の設定 材料物性 | メッシュの作成,境界条件の設定,材料物性を理解する |
第11回 | 有限要素法の応用3 妥当性の検証,結果の評価 | 妥当性の検証,結果の評価を理解する |
第12回 | 有限要素法の応用4 応力集中 | 応力集中を理解する |
第13回 | 演習 テープカッターのデザイン | 演習を通じてCADへの理解を深める |
第14回 | 有限要素法の応用5 形状最適化 | 形状最適化を理解する |
学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
特になし
山田貴博監訳,有限要素法,丸善,2008.
泉聡志,酒井信介,実践有限要素法シミュレーション,森北出版,2010.
演習(35%)とレポート(65%)で評価する
数学と材料力学についての基礎知識