☆計算力学特論（Advanced Computaional Mechanics）[2302]

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞

計算力学分野の中で構造物の静的(歪み・応力)・動的問題(固有振動数等)特性の検証を目的とする有限要素法による構造解析を主対象に，パソコンの力を借りて数値的解析・設計計算を行う際の数理的側面と技術的側面について基礎から応用まで概説する．また非線形近似解析法の基礎的なトピックス（材料非線形、大変形や接触問題など），今日広く利用されている主要な汎用線形・非線形近似解析ソフトウェアの詳細に関連した内容も対象とする．材料力学、微分・積分とマトリックスなどの基礎知識は前提とする.

＜授業計画及び準備学習＞

1.　ガイダンスと計算力学の概論　Guidance and overview of computational mechanics
2.　構造分野の計算力学基礎となる数学・力学の概要　Outline of mathematics and mechanics as foundation of computational mechanics in structural field
3.　物理現象の初期値問題（時間）・境界値問題（空間）の支配方程式の概説 Overview of governing equations on initial value problem (time) and boundary value problem (space) of physical phenomena
4.　線形弾性構造の静的問題を例にした有限要素解析の定式化 Formulation of finite element analysis by considering static problem of linear elastic structures
5.　動的問題の時刻歴応答解析手法、固有値解析手法の概要 Outline of time history analysis method and eigenvalue analysis method for dynamic problems
6.　多分野における連成解析の基礎・汎用解析ソフトウェアの概説 Fundamentals on coupled analysis in multiple fields and generalized analysis softwares
7〜10.　有限要素法を用いる構造設計解析の諸知識に関する輪読 Reading in turns about knowledge of structural design analysis using finite element method
・計算力学で取り扱う各種離散化解析 Various discretization analysis handled in computational mechanics
・構造設計解析の形状モデリング Shape modeling of structural design analysis
・構造設計解析に用いる材料モデル Material models used for structural design analysis
・構造設計解析の境界条件・荷重条件 Boundary conditions /loading conditions on structural design analysis
・要素分割（メッシュ）による解析結果精度への影響 Influence on accuracy of analytical results by finite element mesh
・一次連立方程式の数値解法 Numerical solution of linear simultaneous equations
・解析結果における工学的観点からの考察・分析 Discussion and analysis on analytical results from the viewpoint of engineering
11~13. 最終課題のモデル解析実施とレポートの提出 Perform model analysis of final exercise problem and submit a report
14. 学習内容の振り返り Review of study contents

＜成績評価方法及び水準＞

中間レポート・輪読プレゼン（50%）、最終課題の実習・レポート（50%）

＜教科書＞

電子データとプリント資料の配布

＜参考書＞

竹内則雄・樫山和男・寺田賢二郎 共著：「計算力学 - 有限要素法の基礎」（森北出版）
久田,野口共著,「非線形有限要素法の基礎と応用」（丸善）

＜オフィスアワー＞

火曜日13：00〜13：30，新宿校舎 A-1718
メール： at13148@ns.kogakuin.ac.jp

＜学生へのメッセージ＞

材料力学の基礎，微分・積分またマトリックスなどの数学的基礎知識が必要となるので，予習するようにして下さい．