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．
(1)泉聡志・酒井信介著『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 | 構造 | 力の定義、単位、要素について説明できる。 | 3 | 前5 |
| 力のモーメント、偶力のモーメントについて理解している。 | 3 | 前5 |
| 力の合成と分解について理解し、計算できる。 | 3 | 前5 |
| 力のつり合いについて理解している。 | 3 | 前5 |
| 構造物の種類やその安定について理解している。 | 3 | 前13 |
| 構造物に作用する荷重の種類について理解している。 | 3 | 前13 |
| 静定構造物を支える支点や対応する反力を理解し、それらを力のつり合いより計算できる。 | 3 | 前13 |
| 断面１次モーメントを理解し、図心を計算できる。 | 2 | 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。 | 2 | 前5 |
| はりの支点の種類、対応する支点反力を理解し、はりの種類やその安定性について説明できる。 | 3 | 前5 |
| はりに作用する外力としての荷重の種類を理解している。 | 3 | 前5 |
| はりの断面力と荷重の相互関係を理解している。 | 3 | 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（軸力、せん断力、曲げモーメント）、断面力図（軸力図、せん断力図、曲げモーメント図）について理解し、説明することができる。 | 3 | 前5 |
| はりにおける変形の基本仮定を理解し、断面力と応力（軸応力、せん断応力、曲げ応力）について説明でき、それらを計算できる。 | 3 | 前5 |
| はりに生じる応力から、簡単なはりの設計ができる。 | 3 | 前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。 | 3 | 前5,前14 |
| 応力とその種類、ひずみとその種類、応力とひずみの関係（フックの法則、弾性係数、ポアソン比）について説明でき、それらを活用できる。 | 3 | 前5,前14 |
| 曲げモーメントによる断面に生じる応力（圧縮、引張）とひずみを理解し、それらを計算できる。 | 2 | 前5,前14 |
| 断面に作用する垂直応力、せん断応力を理解している。 | 2 | 前5,前14 |
| 垂直応力とせん断応力について説明できる。 | 2 | 前5,前14 |
| 主応力と主軸について説明できる。 | 2 | 前5,前14 |
| モールの応力円を利用して、構造物内部の応力状態を説明できる。 | 2 | 前5,前14 |
| 平面応力と平面ひずみについて説明できる。 | 2 | 前7 |
| 弾性・塑性の概念について説明できる。 | 2 | 前5 |
| はりのたわみの微分方程式を理解している。 | 1 | 前3 |
| 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。 | 1 | 前3 |
| 弾性荷重法を理解し、はりのたわみやたわみ角を計算できる。 | 1 | 前3 |
| 構造力学における仕事やひずみエネルギーの概念を理解している。 | 1 | 前13 |
| 仮想仕事の原理を用いた静定・不静定構造物の解法を理解している。 | 1 | 前13 |
| 仮想仕事の原理を活用して、静定・不静定構造物を解くことができる。 | 1 | 前13 |
| カスティリアノの定理を用いた静定・不静定構造物の解法を理解している。 | 1 | 前13 |
| カスティリアノの定理を活用して、静定・不静定構造物を解くことができる。 | 1 | 前13 |
| 最小仕事の原理を用いた不静定構造物の解法を理解している。 | 1 | 前13 |
| 最小仕事の原理を活用して、不静定構造物を解くことができる。 | 1 | 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。 | 1 | 前13 |
| 静定基本系を用いた不静定構造物の構造解析法を理解している。 | 1 | 前13 |
| 応力法による不静定構造物の解法を理解している。 | 1 | 前13 |
| 応力法を活用して、不静定構造物を解くことができる。 | 1 | 前13 |
| 変位法による不静定構造物の解法を理解している。 | 1 | 前13 |
| 変位法を活用して、不静定構造物を解くことができる。 | 1 | 前13 |