2020年度 固体力学基礎   Introduction to Solid Mechanics

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開講元
土木工学コース
担当教員名
WIJEYEWICKREMA ANIL CHRISTOPHER 
授業形態
講義    (Zoom)
曜日・時限(講義室)
火5-6(M113)  金5-6(M113)  
クラス
-
科目コード
CVE.A401
単位数
2
開講年度
2020年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2020年9月18日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

このコースは固体力学を中心として行われる。項目は数学的なまえがき(総和規約、クロネッカーデルタ、交代記号、ベクトルとデカルトテンソル)、応力、牽引力、応力の釣合い式、ひずみ、適合条件、材料の対称性とフックの法則、弾力の解決案、性的弾性平面の問題である。

固体力学基礎は重要で工学には不可欠である。材料力学を通して学生は工学的な問題を解決することができる。

到達目標

このコースの修了時に期待できること
1) どんな分野の方程式で使われる添字表記法の理解
2) 応力とひずみの理解
3) 線形弾性の理解
4) 固体力学の基礎問題を公式化と解決方法の理解

キーワード

ベクトルとデカルトテンソル、応力、牽引力のベクトル、応力の釣合い式、ひずみ、適合条件、材料の対称性とフックの法則、弾力の解決案、性的弾性平面の問題

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

各授業は基礎を中心にしてそのほかには応用内容を行われる。課題をこなすことで、授業内容の理解、実用化、問題を深める。課題の回答は、授業中に行われる。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 コースの説明。添字表記法. ベクトル. 授業ノートの項目1.1を復習する。
第2回 デカルトテンソル. 固有値と固有ベクトル、ベクトルとテンソル解析. 授業ノートの項目1.3-1.5を復習する。
第3回 デカルトテンソル. 固有値と固有ベクトル、ベクトルとテンソル解析. 授業ノートの項目1.3-1.5を復習する。
第4回 力分布と応力. 応力の釣合い式. 授業ノートの項目2.1-2.5を復習する
第5回 主応力. 静せん断応力、応力の主な定義、ひずみ. 剛体変位. 授業ノートの項目2.6-2.10を復習する。
第6回 適合条件、円柱座標. 授業ノートの項目2.11-2.14を復習する。
第7回 適合条件、円柱座標. 授業ノートの項目2.11-2.14を復習する。
第8回 中間試験.
第9回 線形弾性. 等方性弾性材料. 授業ノートの項目3.1-3.4を復習する。
第10回 線形弾性. 等方性弾性材料. 授業ノートの項目3.1-3.4を復習する。
第11回 線形弾性. 等方性弾性材料. 授業ノートの項目3.1-3.4を復習する。
第12回 二次元弾性問題の分類. 円柱座標内の等方性弾性面の問題. 授業ノートの項目4.0-4.3を復習する。
第13回 無限平面の問題の例 授業ノートの項目4.4 を復習する。
第14回 期末試験

授業時間外学修(予習・復習等)

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。

教科書

Bower, A. F., 2010, Applied Mechanics of Solids, CRC Press.

参考書、講義資料等

授業ノートはホームページにある。
Barber, J. R., 2002, Elasticity, 2nd edition, Kluwer, Dordrecht.

成績評価の基準及び方法

線形弾性についての知識とその応用問題の実用化を評価する。
中間試験 30%、最終試験50%、課題20%。

関連する科目

  • CVE.A402 : 弾性体力学特論

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

なし

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