【火3】航空宇宙構造工学特論（航空宇宙工学分野）

担当教員氏名

岩佐貴史

科目ナンバリング

BJAASE62003-M1 (公大)

授業管轄部署

工学研究科

授業形態

講義

開講キャンパス

中百舌鳥

開講区分

週間授業

配当年次

1年 (公大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。

単位数

2単位 (公大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

マトリックス変位法による構造解析により簡単なトラス構造の変形解析ができるようになる．古典的重み付き残差法とガラーキン有限要素法について説明できるようになる

各授業回の説明

授業	授業内容	事前・事後の学習内容
第1回	ガイダンス，計算力学，有限要素解析例の紹介	技術計算の重要性の理解．
第2回	自然現象の数理モデル化と各種離散化手法	モデル化の考え方を理解する．また，数理モデルを作る際の留意事項をまとめておく．差分法，有限要素法等，各種離散化手法の概要を整理する．
第3回	連立一次方程式の解法（直接法：クラメール～コレスキー法）	ガウスの消去法，ＬＵ分解について整理する．
第4回	連立一次方程式の解法（直接法：修正コレスキー法，反復法：ヤコビ～ガウスザイデル法）	修正コレスキー法とその解法について整理する．
第5回	連立一次方程式の解法（反復法：最急傾斜法と勾配法，マトリックス構造解析法）	ヤコビ法，勾配法について整理する．
第6回	マトリックス変位法による構造解析（１次元問題）	モデル化，変形条件，釣り合い条件，適合条件について理解する．
第7回	マトリックス変位法による構造解析（１次元問題から２次元問題へ）	１次元問題における全体剛性マトリックスの作成，境界条件処理について整理する．２次元問題における剛性方程式の立て方について整理する
第8回	マトリックス変位法による構造解析（２次元問題）	２次元問題における剛性方程式の立て方について整理する
第9回	演習課題（これまでのまとめ）	自然現象の数理モデル化と各種離散化手法，連立一次方程式の解法，マトリックス変位法による構造解析について整理する．
第10回	古典的重み付き残差法	支配的方程式から残差式導出までの過程と考え方を整理する。各種の古典的重み付き残差法の紹介と解の比較を通して，古典的重み付き残差法について整理する．
第11回	弱形式に基づくガラーキン法	弱形式に基づくガラーキン法について整理する．各種の古典的重み付き残差法の紹介と解の比較を通して，古典的重み付き残差法について整理する．
第12回	ガラーキン有限要素法	ガラーキン有限要素法について説明し、ガラーキン法の課題と解決策を整理する。
第13回	弾性問題の有限要素解析	２次元弾性問題の理論ならびに支配方程式について整理しておく。
第14回	弾性問題の有限要素解析	離散化手順、剛性マトリクスの導出手順について整理しておく。
第15回	全体まとめ	これまでの学習内容を包括的に振り返り、理解できないところを復習しておくこと。

事前・事後学習の内容

事前学習：配布資料を読んでおくこと．事後学習：配布資料における課題を復習し理解を深めること．

成績評価方法

到達目標の達成度を測るため、総合的理解力を講義中に課すレポート課題により評価する。レポートにおいて60点以上を合格とする。

履修上の注意

基礎的ではあるが，材料力学A，航空機構造力学，振動工学A，薄肉構造ダイナミクスに係る知識を必要とする．

教科書

配布資料

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参考文献

Finite Element Procedures, Klaus-Jurgen Bathe, PHI Learning Private Limited, New Delhi-110001, 2009. Finite Element Method for Solid and Structural Mechanics 6th Edition, O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, Elsevier, Butterworth Heinemann, 2005.

オフィスアワー

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教員への連絡方法（メールアドレス等）

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【火3】航空宇宙構造工学特論 （航空宇宙工学分野） <後期>

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