構造解析学

科目基礎情報

学校 熊本高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 構造解析学
科目番号 0081 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 生産システム工学専攻 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:配付資料 / 参考書:「構造力学 第2版(下)不静定編」 﨑元達郎 著 森北出版
担当教員 岩坪 要

到達目標

1.構造解析の役割を説明できる。
2.構造解析手法の説明ができる。
3.FEAソフト上で解析モデルが設定出来る。
4.正しく境界条件や荷重条件を設定した解析ができる。
5.構造解析の結果の評価が出来る。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安(優)標準的な到達レベルの目安(良)未到達レベルの目安(不可)
評価項目1構造解析の具体的な活用方法が説明できる。構造解析の具体的な役割が説明できる。構造解析の具体的な役割が説明できない。
評価項目2様々な構造解析手法の説明ができる。構造解析手法の説明ができる。エネルギー原理も構造要素も理解できない。
評価項目3FEAソフトを用いて適切な要素を選択し,解析モデルを設定することが出来る。FEAソフトを用いて解析モデルを設定することが出来る。解析モデルを設定することが出来ない。
評価項目4課題となる現象解明のため,境界条件や荷重条件を変化させた解析を設定できる。正しく境界条件や荷重条件を設定した解析ができる。境界条件や荷重条件を変化させた解析ができない。
評価項目5構造解析の結果からデータ分析と結果の評価が出来る。構造解析の結果の評価が出来る。構造解析の結果の理解できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
有限要素法(FEM)の解析演習を行い,結果の分析や評価方法を理解する。解析は,鋼構造物を対象とし,静的線形解析と非線形解析を実施することで,様々な力学現象を学習する。本科で学んだ「構造力学」「鋼構造工学」と専攻科1年で学んだ「計算応用力学」を基礎知識とし,土木建築構造物の解析を具体的に学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義資料は配布する。参考文献としてFEM解析の解説書が多数ある。講義ではFEAソフト(学生版)を用いるため,自学でも勉強可能である。
注意点:
可能ならば自分のPCを持参すること。

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
後期
3rdQ
1週 講義ガイダンス,有限要素法の基礎 科目の概要が理解できる
2週 連続体の弾性理論(1) 連続体における弾性理論(微小変形理論)
3週 連続体の弾性理論(2) 連続体における弾性理論(微小変形理論)
4週 解析ソフトの解説・練習(1) 構造解析ソフトの使い方の解説
5週 解析ソフトの解説・練習(2) 構造解析ソフトの使い方の解説
6週 課題1:円孔鋼板の引張解析(1) 円孔を有する鋼板の応力解析
7週 課題1:円孔鋼板の引張解析(2) 円孔を有する鋼板の応力解析
8週 課題1:円孔鋼板の引張解析(3) レポート提出と結果のディスカッション
4thQ
9週 課題2:鋼短柱部材の圧縮解析(1) 非線形解析(材料学的,幾何学的)の実線
10週 課題2:鋼短柱部材の圧縮解析(2) 非線形解析(材料学的,幾何学的)の実線
11週 課題2:鋼短柱部材の圧縮解析(3) レポート提出と結果のディスカッション
12週 課題3:両端固定梁構造の最適設計(1) 最適設計の課題
13週 課題3:両端固定梁構造の最適設計(2) 最適設計の課題
14週 課題3:両端固定梁構造の最適設計(3) レポート提出と結果のディスカッション
15週 課題のまとめ
課題のまとめ
16週 答案返却 答案を返却する

評価割合

試験課題1課題2課題3合計
総合評価割合40202020100
基礎的能力00000
専門的能力40202020100
分野横断的能力00000