科目ナンバー

SG-MM5-4C15

履修条件・関連科目等

材料力学に関する基礎知識の修得

授業で使用する言語

日本語／英語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

講義の前半は，主に弾性論に基づいた構造解析の基礎理論およびその応用である有限要素法について座学形式で学ぶ．講義の後半では，２次元の有限要素法プログラムをMatLabを利用して作成する．

科目目的

弾性論の基礎を学ぶ．
有限要素法の基礎を学ぶ．
有限要素法のシミュレーション用プログラムを作成する．

到達目標

安全で高性能な機械や構造物を作るためには，荷重や変形に対する固体の応答を正確に知る必要がある．また，破壊を考える上で，応力分布を正確に知る必要がある．材料力学においては，単純な問題に対して，これらの基礎的な知識を学んだ．本講義では，固定の変形や破壊を求めるための基本的な理論を学ぶ．さらに，その理論を利用して数値的に変形や応力分布を求める有限要素法のプログラム開発を行なう．

授業計画と内容

第　１回　イントロダクション．　　　固体，液体，気体の違い．固体の変形の様子．
第　２回　熱伝導の基礎１　　　 　　 ポアソン方程式の解法
第　３回　熱伝導の基礎２　　 1次元の有限要素法の定式化
第　４回　熱伝導の基礎３　　 2次元への拡張
第　５回　有限要素法のプログラム1-1　Python. を使って
第　６回　有限要素法のプログラム1-2　熱伝導方程式の有限要素法（２次元）の
第　７回　有限要素法のプログラム1-3　プログラムを各人作成する．
第　８回　弾性論の基礎1　　 弾性基礎式
第　９回　弾性論の基礎2　　　　　　 変位とひずみの関係，応力とひずみの関係
第　10回　弾性論の基礎３　　　　　　エネルギー原理を用いた有限要素蒲黄の定式化1
第　11回　有限要素法のプログラム2-1　Python. を使って
第　12回　有限要素法のプログラム２-2　弾性方程式の有限要素法（２次元）
第　13回　有限要素法のプログラム2-3　プログラムを各人作成する．
第　14回　有限要素法のプログラム2-4

座学においては，毎回１５分位の小テスト（式の導出，簡単な計算，証明等）を行う．
7回目，14回目終了時にレポートを出す．
5〜7回，11〜14回のプログラミングでは，可能な場合は集中講義とする．

授業時間外の学修の内容

授業終了後の課題提出

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

座学での講義では，２回目に配布するプリントにある理論について，習熟すること．

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける／授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

ディスカッション、ディベート／実習、フィールドワーク

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

タブレット端末

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

参考テキスト：基礎弾性力学（日新出版，野田他著, 2600円）

その他特記事項

参考URL

http://www2.chuo-u.ac.jp/com/manaba/