構造解析論

科目基礎情報

学校 福島工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 構造解析論
科目番号 0005 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 産業技術システム工学専攻(社会環境システム工学コース)(R4年度から) 対象学年 専1
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 例題で学ぶ有限要素解析、車谷麻緒・寺田賢二郎、森北出版
担当教員 相馬 悠人

到達目標

①マトリックス構造解析を理解し、バネやトラス構造を解くことができる。
②1次元弾性体の有限要素法を理解し、基礎的な1次元弾性体の問題を解くことができる。

ルーブリック

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
評価項目1各授業項目の内容を理解し、応用できる。各授業項目の内容を理解している。各授業項目の内容を理解していない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
バネやトラスの問題を通して、マトリックスを用いた構造解析について学習する。後半は1次元弾性体の問題を対象とし、有限要素法の近似の特徴、離散化方程式の導出過程について学習する。
授業の進め方・方法:
中間試験は実施しない。期末試験を90分で実施する。
定期試験の成績を70%、演習課題の成績を30%として総合的に評価し、60点以上を合格とする。
注意点:
力学や線形代数の知識を必要とするため、必要に応じて復習すること。また、毎回の事前学習として再学習を勧める。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス 有限要素法の概要を理解する。
2週 バネのマトリックス構造解析(1) バネのマトリックス構造解析を理解する。
3週 バネのマトリックス構造解析(2) 複数のバネからなる構造を解析できる。
4週 棒材のマトリックス構造解析(1) 棒材のマトリックス構造解析を理解する。
5週 棒材のマトリックス構造解析(2) 異種材料で構成される棒部材を解析できる。
6週 トラスのマトリックス構造解析(1) トラスのマトリックス構造解析を理解する。
7週 トラスのマトリックス構造解析(2) トラスのマトリックス構造解析を理解する。
8週 トラスのマトリックス構造解析(3) 単純なトラス構造を解析できる。
2ndQ
9週 1次元弾性体の有限要素法(1) 1次元弾性体の有限要素法について理解する。
10週 1次元弾性体の有限要素法(2) 1次元弾性体の有限要素法について理解する。
11週 1次元弾性体の有限要素法(3) 1次元弾性体の有限要素法について理解する。
12週 1次元弾性体の有限要素法(4) 物体力が作用する1次元弾性体を解析できる。
13週 1次元弾性体の有限要素法(5) 異種材料で構成される1次元弾性体を解析できる。
14週 1次元弾性体の有限要素法(6) 断面積が変化する1次元弾性体を解析できる。
15週 構造解析論のまとめ 前期期末試験答案の確認。まとめ。
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週

評価割合

試験課題相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70300000100
基礎的能力0000000
専門的能力70300000100
分野横断的能力0000000