☆数値材料力学特論（Computational Mechanics of Materials）[5201]

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞

数値解析手法の一つである有限要素法の基礎理論を習得する．簡単な有限要素法のプログラムが作成できる能力を獲得する．

具体的な到達目標
　1. 有限要素法とは何か説明できる．
　2. 弾性問題の定式化ができる．
　3. 弾性問題を解析する有限要素法コードを開発できる．

Students graduating from the course will be able to:
　1. explain the finite element method.
　2. formulate a couple of finite element equations in elastic analyses.
　3. implement a simple finite element code.

This course is a graduate level course of Computational Mechanics of Materials. The course focuses on providing the basis theory of the finite element method and implementing a simple finite element code.

＜授業計画及び準備学習＞

1. ガイダンスおよび有限要素法の概要
2. 重み付き残差法
3. ガラーキン法
4. 弱形式
5. 一次元定常熱伝導問題の解析
6. 二次元非定常熱伝導問題の解析
7. 数値シミュレーション結果の検討方法
8. 弾性問題の解析：定式化
9. 弾性問題の解析：要素剛性行列の計算
10. 弾性問題の解析：全体剛性行列の計算
11. 弾性問題の解析：行列方程式の解法
12. 弾性問題の解析：解析結果のプレゼンテーション
13. 数値シミュレーションを用いた研究成果の紹介
14. 学習内容の振返り

1. Introduction of the course and overview of the finite element method
2. Weighted residual method
3. Galerkin’s approximation method
4. Weak form
5. Finite element analysis on 1D steady hear conduction problem
6. Finite element analysis on 2D non-stationary heat conduction problem
7. Validation and verification of numerical simulations
8. Elastic problem: Formulation
9. Elastic problem: Element stiffness matrix
10. Elastic problem: Global stiffness matrix
11. Elastic problem: Algorithms for solving matrix equation
12. Elastic problem: Presentation
13. Recent research outcome with numerical simulations
14. Reviewing

＜成績評価方法及び水準＞

講義中および終了後に課されるレポートにより成績を評価する．

Student performance is evaluated based on homework problems and a report at the end of the course.

＜教科書＞

特に指定しない．

＜参考書＞

Hughes, T. J. R., The Finite Element Method Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis, Dover (2000).

＜オフィスアワー＞

金曜日17:30〜18:30　八王子キャンパス 8-203