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 授業科目
 Course Title
材料力学特論
Advanced Mechanics of Solids
 担当者
 Instructor
教授   竹村 兼一  前学期 木曜日5時限
准教授 高野 敦  前学期 木曜日5時限
 単 位
 Credit
2

関連するディプロマポリシー Related Diploma Policy
時代の課題と社会の要請に応えた専門的知識と技能/Expert knowledge and skills to address the issues of the age and the demands of society
 
到達目標 Target to be Reached
 本授業での到達目標は、機械工学専攻のカリキュラム・ポリシーに従い、受講生が機械の設計に現れる高度で複雑な材料力学および構造力学上の問題をモデル化し、さらに解く力を身に着けることである。
 
授業内容 Course Content
 本授業では、機械の設計に現れる、はりの複雑な問題、板を対象とした問題のモデル化及び解法を学ぶ。さらに、実際の問題では複雑なために厳密解が得難い問題に直面するが、それらについても近似的な解を得るために有用なエネルギー法も併せて学ぶ。実務においては有限要素法などによるCAEを用いることが多いが、その場合においてもモデル化及び解析結果の妥当性を判断するためにも、これらの素養は必要である。
 
授業計画 Course Planning
第1回(竹村):シラバス記載事項についての確認、3次元弾性理論,応力テンソル,主応力,応力の不変量,応力の平衡方程式
第2回(竹村):コーシーの関係,応力の座標変換式,ひずみテンソル,工学ひずみ,
第3回(竹村):ひずみの座標変換式,微小変形理論,ひずみの適合条件式
第4回(竹村):エアリーの応力関数,平面応力,平面ひずみ
第5回(竹村):極座標におけるエアリーの応力関数
第6回(竹村):内外圧を受ける円輪板の応力解析,応力集中問題
第7回(竹村):テストおよび解説/質疑応答
第8回(高野):はりの複雑な問題,平板の曲げ(基礎方程式),平板の曲げ(圧力を受ける四辺単純支持長方形板)
第9回(高野):平板の曲げ(様々な境界条件および荷重を受ける板の解)
第10回(高野):平板の曲げ(異方性板の曲げの基礎式)
第11回(高野):エネルギー法による近似解法(全ポテンシャルエネルギ最小の原理)
第12回(高野):エネルギー法による近似解法(平板に対するRitzの方法)
第13回(高野):エネルギー法による近似解法(平板に対する有限要素法)
第14回(高野):テストおよび解説/質疑応答
なお,予習・復習合わせて各回あたり約4時間の自己学習を想定している.予習は開講前の休暇中等を利用して複数回分をまとめて行ってもよいが,復習は各回の授業終了後速やかに行うことが望ましい.

 
授業運営 Course Management
 授業では,前半7回を竹村教授が,後半7回を高野准教授が担当する.
前半の授業では,材料力学の基本である応力,ひずみをテンソルの概念から深く掘り下げる.また,応用問題として,応力関数を用いて応力解析を行う.
後半の授業では,材料力学の応用分野であるはりの複雑な問題、平板の曲げ、エネルギー法を用いた近似解法を学び、実際の問題に適用する。


 
評価方法 Evaluation Method
小テスト(30点)、最終テスト(50点)、レポート(20点)の割合で評価を行う。
 
オフィスアワー Office Hour (s)
竹村:(e-mail: takemura@kanagawa-u.ac.jp):火曜日5時限、12-37室にて。
高野:(e-mail:atakano@kanagawa-u.ac.jp):木曜2限、6-107または6-402室にて。


 
使用書 Textbook (s)
適宜,プリントを配布する

 
 
 
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