有限要素法 (A14S)

学修到達目標	有限要素法は理工学におけるさまざまな物理現象をシミュレーションするための，汎用性に富んだ数値解析法であり，土木工学の技術的問題にも多用されている．弾性体の応力変形問題を対象として有限要素法の基礎理論とコンピュータを用いた解析の実際を習得する．
授業形態及び授業方法	基礎理論に関する講義は板書を中心として行う．また，コンピュータを用いたプログラミング演習を行う．
履修条件	選択．ベクトル解析，行列演算，プログラミング言語に関する知識を有していること．

第1回	ガイダンス　有限要素法の概要 / エネルギー原理の復習
第2回	1 次元弾性問題の有限要素解析　変分法
第3回	1 次元弾性問題の有限要素解析　重み付き残差法　要素剛性行列の誘導，全体剛性行列の作成法，エネルギー原理に基づく定式化
第4回	1次元2次要素　アイソパラメトリック要素 / ルジャンドル・ガウスの積分公式
第5回	1次元要素の適用例　一様な棒の伸び / 変断面棒の伸び
第6回	1次元要素の適用例　地盤の圧密 / ポアズイユ流
第7回	トラスの解析　トラス構造とバネ構造 / 線形変位場と離散化方程式
第8回	トラスの解析トラスの解析　　局所座標と全体座標
第9回	はりの解析　曲げ変形の定式化
第10回	2 次元弾性問題の有限要素解析　平面応力状態 / 平面ひずみ状態 / 三角形要素
第11回	2 次元弾性問題の有限要素解析　長方形双 1 次要素 / 一般的な矩形要素
第12回	3 次元弾性問題の有限要素解析　四面体要素 / 六面体要素
第13回	構造解析の実際　簡単な骨組み構造の解析 1
第14回	構造解析の実際　簡単な骨組み構造の解析 2
第15回	理解度を確認するための平常試験とその解説．

教科書	必要に応じてプリントを配布する．
参考書	特に指定しない。
成績評価の方法及び基準	平常試験 50 %，演習課題 50 %.
質問への対応	教室，研究室で受け付ける．
研究室又は連絡先	研究室：駿河台校舎 4 号館 5 階 456A 研究室
オフィスアワー	月曜駿河台 16:40 ～ 18:10 4号館5階456A室
学生へのメッセージ	連続体力学を記述する偏微分・積分，マトリックス解析法で使用するベクトル・マトリックス演算に関する知識およびコンピュータプログラミングに関する素養が必要である．

2015年 理工学部 シラバス - 土木工学科