単位数: 3. 担当教員: 寺田 賢二郎. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TCA-CEE328J. 開講言語: 日本語(必要に応じて英語).
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Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
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この科目では、Classroomを利用して講義資料や講義情報を配信します。
クラスコードは wnwoxcg です。
Classroomにアクセスしてクラスコードを入力して下さい。
https://classroom.google.com/c/NjY3MDQyOTM0ODc4
Meet URL: https://meet.google.com/jbt-mtbi-kxg
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1.目的:計算力学における代表的な解析手法である有限要素法(FEM)の理論を学習し,この手法を用いた構造解析技術と,その結果を正しく評価する技能を身につける.
2.概要:線形弾性体についての境界値問題とその有限要素法の定式化,構造解析手法としての特性を学ぶ.また,有限要素解析から得られる解の性質を正しく理解するために,コンピュータを用いた数値解析の演習を行う.
3.達成目標等:ICT技術を利用して基礎論理と現象評価に基づく数値解析を行う技術,および構造物の有限要素解析から得られる数値解に基づいて現象を正しく評価する能力を身に付ける.
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
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The class code of this class is wnwoxcg.
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Meet URL: https://meet.google.com/jbt-mtbi-kxg
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1. Purpose: Study on the finite element method (FEM) as one of the most popular analysis methods in computational mechanics, and gain an understanding of the related analysis techniques and of how to evaluate the analysis results.
2. Summary: Formulation of boundary value problem of linearly elastic solids and its finite element method; Carrying out exercises on the finite element analyses by using general-purpose FEM software on PC.
3. Goals and objectives: By using computer environments, gain an understanding of the theory and techniques of conducting numerical analysis for structures and learn how to evaluate the solutions obtained by FE analyses.
「空間創造の力学」「構造解析学及び同演習」「弾性体力学」の履修を前提とする.また,より深い理解のためには「応用線形代数」「応用情報処理演習A」等の基礎科目を履修していることが望ましい.演習課題には,定式化や簡単な手計算による課題と併せて汎用(商用)FEMソフトなどを用いるものもあるので,各自が自由に使用できるコンピュータを確保しておくこと.
Prerequisites and "Mechanics for Space Creation", "Structural Analysis and Exercise", "Mechanics of Elastic Solids" and so on. Also, the acquisition of "Applied Lear Algebra" and "Exercise on Applied Information Processing" is also preferable. Students should make sure of their computers as there are many exercises for not only finite element analyses, but also table calculations.
1.計算力学概論および数学的準備
2.バネのマトリックス構造解析
3.トラス構造のマトリックス構造解析
4.線形弾性体の境界値問題
5.仮想仕事式
6.古典的近似解法
7.有限要素と形状関数
8.1次元弾性体の有限要素法
9.三角形要素による有限要素法定式化
10.三角形要素による平面弾性問題の解法
11.三角形要素による有限要素解析の実際
12.アイソパラメトリック四辺形要素
13.四辺形要素による有限要素法定式化
14.四辺形要素による平面弾性問題の解法
15.要素特性と近似精度
1. View and mathematical basis
2. Matrix structural analysis for spring systems
3. Matrix structural analysis for truss structures
4. Boundary value problems for linearly elastic solids
5. Equations of virtual work
6. Classical approximation methods
7. Finite elements and shape functions
8. Finite element method for one-dimensional structures
9. Formulation of finite element equations with triangular elements
10. Solution method for finite element equations with triangular elements
11. Finite element analyses with triangular elements in practice
12. Iso-parametric quadrilateral elements
13. Formulation of finite element method with iso-parametric quadrilateral elements
14. Solution method for finite element equations with iso-parametric quadrilateral elements
15. Element properties and approximation accuracy
別途提示してある4セメまでの科目の復習
教科書、参考書、配布資料および演習課題の復習
Review of subjects of study learned until 4 semester
Review of the specified textbook and book of reference, exercise problems and handouts.
演習とレポートの評価点(50点満点)と中間試験及び期末試験(50点満点)で決定する.
Total score is 100, which is divided into two: Reports on exercises (50) + Intermediate and Final Examinations (50)
毎週水日、9:30〜17:00
From 9:30 to 17:00 on Wednesdays in every week