概要:
固体力学を例として，物理法則や有限要素などの考え方を学び，有限要素法の全体像とその算出結果について学ぶ．
授業の進め方・方法:
・授業90分に対して，倍以上の予習及び復習を行うこと．
・これまで学習した力学に関する知識を整理しながらまとめ直しておくことが望ましい．
・補助教科書として，以下の書籍を挙げておくので，適宜，理解の助けとすること．
(2)車谷・寺田著『例題で学ぶ有限要素解析』森北出版、2021年
(1)酒井ら著『実践有限要素法シミュレーション』森北出版、2008年
(2)A First Course in Finite Elements, J. Fish and T. Belytschko(訳本:有限要素法,山田 貴博監訳,永井学士,松井和己訳)他
注意点:
これまで学習した力学の知識を用いるので，必要に応じて復習することが肝要である．
| 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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 建設系分野 | 構造 | 断面1次モーメントを理解し、図心を計算できる。 | 5 | 前5 |
| 断面2次モーメント、断面係数や断面2次半径などの断面諸量を理解し、それらを計算できる。 | 5 | 前5 |
| 各種静定ばりの断面に作用する内力としての断面力(せん断力、曲げモーメント)、断面力図(せん断力図、曲げモーメント図)について、説明できる。 | 5 | 前5 |
| トラスの種類、安定性、トラスの部材力の意味を説明できる。 | 5 | |
| 節点法や断面法を用いて、トラスの部材力を計算できる。 | 5 | |
| 影響線を利用して、支点反力や断面力を計算できる。 | 5 | |
| 影響線を応用して、与えられた荷重に対する支点反力や断面力を計算できる。 | 5 | |
| ラーメンの支点反力、断面力(軸力、せん断力、曲げモーメント)を計算し、その断面力図(軸力図、せん断力図、曲げモーメント図)を描くことができる。 | 5 | |
| 応力とその種類、ひずみとその種類、応力とひずみの関係を理解し、弾性係数、ポアソン比やフックの法則などの概要について説明でき、それらを計算できる。 | 5 | 前5,前14 |
| 断面に作用する垂直応力、せん断応力について、説明できる。 | 5 | 前5,前14 |
| はりのたわみの微分方程式に関して、その幾何学的境界条件と力学的境界条件を理解し、微分方程式を解いて、たわみやたわみ角を計算できる。 | 5 | 前3 |
| 圧縮力を受ける柱の分類(短柱・長柱)を理解し、各種支持条件に対するEuler座屈荷重を計算できる。 | 5 | |
| 仮想仕事の原理を用いた静定の解法を説明できる。 | 5 | 前13 |
| 構造物の安定性、静定・不静定の物理的意味と判別式の誘導ができ、不静定次数を計算できる。 | 5 | 前13 |
| 重ね合わせの原理を用いた不静定構造物の構造解析法を説明できる。 | 5 | 前13 |
| 応力法と変位法による不静定構造物の解法を説明できる。 | 5 | |
| 鋼構造物の種類、特徴について、説明できる。 | 5 | |
| 橋の構成、分類について、説明できる。 | 5 | |
| 橋梁に作用する荷重の分類(例、死荷重、活荷重)を説明できる。 | 5 | |
| 軸力を受ける部材、圧縮力を受ける部材、曲げを受ける部材や圧縮と曲げを受ける部材などについて、その設計法を説明でき、簡単な例に対し計算できる。 | 5 | |