2017年 理工学部 シラバス - 機械工学科
設置情報
| 科目名 | FEM構造解析 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 機械工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 岡部 顕史 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜5 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F35N |
| クラス | A,B | ||
| 学科ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 機械設計の際に部品の強度や振動特性について有限要素法を使って解析することが多い。機械系の数値解析手法は主に構造力学や流体力学の分野で発展してきた。本講義では構造力学からみた有限要素法の理論を学習する。この講義では以下の項目の理解を学習達成目標とする． ①構造理論の基礎 エネルギー理論 ②トラス棒要素による有限要素法の基本的な考え方 ③各種要素（はり要素，平面応力・平面ひずみ要素など）の定式化 ④数値積分とアイソパラメトリック要素の定式化 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
主に板書を中心とした講義形式で行うので，講義内容を要領よくノートをとることが必要である．理解度を深めるための課題を提示する． |
| 履修条件 | ①材料力学Ⅰ・Ⅱ・Ⅲおよび弾性学Ⅰ・Ⅱの受講経験があることが望ましい。 ②初等線形代数学の知識があることが望ましい。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容 |
初等線形代数学をよく理解しておくこと．また授業時間外に，各自で演習問題を解き，理解を深めること． |
授業計画
| 第1回 | 構造理論の基礎（１） 重ね合わせの原理，仮想仕事の原理について学ぶ． |
|---|---|
| 第2回 | 構造理論の基礎（２） マックウェル－ベッティの相反作用の定理､エネルギー原理について学ぶ． |
| 第3回 | トラス棒要素（１） トラス棒要素の剛性方程式の定式化を通して有限要素法の基本的な考え方について学ぶ． |
| 第4回 | トラス棒要素（２） 剛性マトリクスの組立方と解法について学ぶ． |
| 第5回 | トラス棒要素（３） 例題としてトラス構造を解析することで有限要素法の理解を深める． |
| 第6回 | はりおよび平面骨組要素（１） はり要素の定式化について学ぶ． |
| 第7回 | はりおよび平面骨組要素（２） 分布荷重を受けはり要素について学ぶ． |
| 第8回 | はりおよび平面骨組要素（３） 例題としてはり構造を解析することで有限要素法の理解を深める． |
| 第9回 | 平面応力と平面ひずみ有限要素（１） 平面応力および平面ひずみ要素の定式化について学ぶ． |
| 第10回 | 平面応力と平面ひずみ有限要素（２） 三角形要素の自然座標系について学ぶ． |
| 第11回 | 平面応力と平面ひずみ有限要素（３） 例題を通して２次元弾性有限要素法の理解を深める． |
| 第12回 | 数値積分とアイソパラメトリック要素（１） 代表的な数値積分であるガウス積分について学ぶ． |
| 第13回 | 数値積分とアイソパラメトリック要素（２） アイソパラメトリック要素の定式化について学ぶ． |
| 第14回 | 板曲げ要素 板曲げ要素の定式化について学ぶ． |
| 第15回 | まとめ 平常試験及びその解説 |
その他
| 教科書 |
必要に応じてプリントを配布する。
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| 参考書 |
T.Y.Yang著 当麻庄司・真柄祥吾訳 『よくわかる有限要素構造解析入門』 技報堂出版
岡野道治 『有限要素法』 理工図書
豊富な例題を通して具体的に解説がされているので､有限要素法を始めて学ぶのに適している．
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| 成績評価の方法 及び基準 |
レポート20%，理解度確認期間中の平常試験80%とし100点満点に換算して60点以上を目標が達成されたものとし，合格とする． |
| 質問への対応 | 質問は岡部研究室で随時受け付ける． |
| 研究室又は 連絡先 |
岡部：駿河台校舎4号館 425室 |
| オフィスアワー |
木曜 駿河台 12:30 ~ 13:00 4号館2階425室(岡部研究室)
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| 学生への メッセージ |