Applied Mathematics for Structural Mechanics

Course Information

College Oyama College Year 2019
Course Title Applied Mathematics for Structural Mechanics
Course Code 0001 Course Category Specialized / Elective
Class Format Lecture Credits Academic Credit: 2
Department Advanced Course of General Engineering Student Grade Adv. 1st
Term Second Semester Classes per Week 2
Textbook and/or Teaching Materials なし(数学や数値計算に関する各種教科書など)
Instructor HORI Akio

Course Objectives

数学の各項目が建築でどう使われるか説明できる。
1.建築における諸現象の数学的表出について説明できる。
2.建築における微分方程式の利用について説明できる。
3.建築における数値計算に関わる問題点を説明できる。

Rubric

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
建築における諸現象の数学的表出について説明できる。建築における諸現象の数学的表出について十分に理解し,明確に説明できる。建築における諸現象の数学的表出について概ね説明できる。建築における諸現象の数学的表出について説明できない。
建築における微分方程式の利用について説明できる。建築における微分方程式の利用について十分に理解し,明確に説明できる。建築における微分方程式の利用について概ね説明できる。建築における微分方程式の利用について説明できない。
建築における数値計算に関わる問題点を説明できる。建築における数値計算に関わる問題点を十分に理解し,明確に説明できる。建築における数値計算に関わる問題点を概ね説明できる。建築における数値計算に関わる問題点を説明できない。

Assigned Department Objectives

JABEE (C) See Hide

Teaching Method

Outline:
数学の各項目が建築でどう使われるか,利用の例を中心に説明してゆく。
Style:
1.授業内容は講義を基本として行う。
2.建築で利用する数学について,利用の方法や,結果としての現象の特性,の理解を図る。
Notice:
建築や各自のテーマへの応用可能性が主眼になるので,その観点から自ら理解をつなげて欲しい。

Course Plan

Theme Goals
2nd Semester
3rd Quarter
1st 連立1次方程式-トラスを例に 連立1次方程式の例(トラス)を理解する。
2nd 連立1次方程式-たわみ角法を例に 連立1次方程式の例(たわみ角法によるラーメン)を理解する。
3rd 連立1次方程式-増分解析,行列式,安定・不安定, 弾塑性発散 連立1次方程式で起きる物理的諸問題を理解する。
4th 空間幾何-内積・外積・座標変換 空間幾何へのベクトル・行列の適用を理解する。
5th 確率・統計-外力を例に 確率・統計が外力でどう使われているか理解する。
6th 固有値解析-振動モードを例に 固有値解析の例(振動モード)を理解する。
7th 複素関数-振動の表現 複素関数による振動の表現を理解する。
8th フーリエ変換-時間領域と周波数領域 フーリエ変換による時間領域と周波数領域での表現を理解する。
4th Quarter
9th 偏微分方程式-有限要素を例に 偏微分方程式の例(有限要素)を理解する。
10th 解けない微分方程式-数値解と微分・積分 解けない微分方程式が多く,数値解に依存する状況を理解する。
11th 熱伝導方程式-火災時の裏面温度や冷暖房を例に 熱伝導方程式の特性(裏面温度や冷暖房)を理解する。
12th 拡散方程式-コンクリートの強度発現・水分移動を例に 拡散方程式の特性(物質移動)を理解する。
13th 波動方程式-地震波,津波 波動方程式の特性(地震波・津波)を理解する。
14th 数値解析-非線形増分解析 数値解析(非線形増分解析)で起きる事を理解する。
15th 数値解析-複合非線形解析 数値解析(複合非線形解析)で起きる事を理解する。
16th 期末試験

Evaluation Method and Weight (%)

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他Total
Subtotal10000000100
基礎的能力400000040
専門的能力400000040
分野横断的能力200000020