到達目標
１．マトリックス構造解析により、ばねモデルや簡単な静定トラスの変位や力などが算定できる。
２．マトリックス構造解析により、不静定トラスの変位や力、はりのたわみなどが算定できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベル | 標準的な到達レベル | 未到達レベル |
| 到達目標1 | マトリックス構造解析により、ばねモデルや簡単な静定トラスの変位や力などが確実に算定できる。 | マトリックス構造解析により、ばねモデルや簡単な静定トラスの変位や力などがほぼ算定できる。 | マトリックス構造解析により、ばねモデルや簡単な静定トラスの変位や力などがほとんど算定できない。 |
| 到達目標2 | マトリックス構造解析により、不静定トラスの変位や力、はりのたわみなどが確実に算定できる。 | マトリックス構造解析により、不静定トラスの変位や力、はりのたわみなどがほぼ算定できる。 | マトリックス構造解析により、不静定トラスの変位や力、はりのたわみなどがほとんど算定できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本講義では、マトリックス構造解析の初歩について理解を深めることを目的とする。まず、マトリックス代数の基礎を復習しながら、簡単なばねモデルにより、マトリックスを用いた構造解析の基礎を解説する。最終的には、マトリックスを用いてトラスやはりの問題が解けるようになることを目標とする。
授業の進め方・方法:
注意点:
本講義では、マトリックス構造解析の基礎を平易に解説する。数学の行列計算や構造力学２のトラスとエネルギー法について復習しておくと、より理解が深まる。教科書は使用しないので、４年生の構造力学２で用いた教科書などを参考書として活用してほしい。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
マトリックス構造解析の概要 |
（１）建設分野における数値解析
（２）マトリックス構造解析の概要
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| 2週 |
マトリックス代数の基礎 |
（１）ベクトルとマトリックス
（２）マトリックスの和・差・スカラー倍
（３）マトリックスの積
（４）座標変換マトリックス
（５）逆マトリックス
（６）連立方程式の解法
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| 3週 |
マトリックス代数の基礎 |
（１）ベクトルとマトリックス
（２）マトリックスの和・差・スカラー倍
（３）マトリックスの積
（４）座標変換マトリックス
（５）逆マトリックス
（６）連立方程式の解法
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| 4週 |
マトリックス代数の基礎 |
（１）ベクトルとマトリックス
（２）マトリックスの和・差・スカラー倍
（３）マトリックスの積
（４）座標変換マトリックス
（５）逆マトリックス
（６）連立方程式の解法
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| 5週 |
ばねモデルのマトリックス構造解析 |
（１）１次元ばねモデルの剛性マトリックス
（２）１次元ばねモデルの剛性方程式の解法
（３）２次元ばねモデルの剛性マトリックス
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| 6週 |
ばねモデルのマトリックス構造解析 |
（１）１次元ばねモデルの剛性マトリックス
（２）１次元ばねモデルの剛性方程式の解法
（３）２次元ばねモデルの剛性マトリックス
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| 7週 |
ばねモデルのマトリックス構造解析 |
（１）１次元ばねモデルの剛性マトリックス
（２）１次元ばねモデルの剛性方程式の解法
（３）２次元ばねモデルの剛性マトリックス
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
トラスのマトリックス構造解析 |
（１）トラスの剛性マトリックス
（２）静定トラスの剛性方程式の解法
（３）トラス部材の応力とひずみの算定
（４）不静定トラスの剛性方程式の解法
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| 10週 |
トラスのマトリックス構造解析 |
（１）トラスの剛性マトリックス
（２）静定トラスの剛性方程式の解法
（３）トラス部材の応力とひずみの算定
（４）不静定トラスの剛性方程式の解法
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| 11週 |
トラスのマトリックス構造解析 |
（１）トラスの剛性マトリックス
（２）静定トラスの剛性方程式の解法
（３）トラス部材の応力とひずみの算定
（４）不静定トラスの剛性方程式の解法
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| 12週 |
トラスのマトリックス構造解析 |
（１）トラスの剛性マトリックス
（２）静定トラスの剛性方程式の解法
（３）トラス部材の応力とひずみの算定
（４）不静定トラスの剛性方程式の解法
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| 13週 |
トラスのマトリックス構造解析 |
（１）トラスの剛性マトリックス
（２）静定トラスの剛性方程式の解法
（３）トラス部材の応力とひずみの算定
（４）不静定トラスの剛性方程式の解法
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| 14週 |
はりのマトリックス構造解析 |
（１）はりの剛性マトリックス
（２）はりの剛性方程式の解法
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| 15週 |
はりのマトリックス構造解析 |
（１）はりの剛性マトリックス
（２）はりの剛性方程式の解法
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| 16週 |
期末試験 |
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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 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 35 | 0 | 0 | 0 | 15 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 35 | 0 | 0 | 0 | 15 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |