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年度 2025年度 開講部局 工学部
講義コード K5126010 科目区分 専門教育科目
授業科目名 構造解析・設計
授業科目名
(フリガナ)
コウゾウカイセキセッケイ
英文授業科目名 Structural Analysis and Design
担当教員名 北村 充,片桐 一彰
担当教員名
(フリガナ)
キタムラ ミツル,カタギリ カズアキ
開講キャンパス 東広島 開設期 3年次生   後期   3ターム
曜日・時限・講義室 (3T) 月5-8:工109
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
対面
講義中心であるが,エクセルによる演習もある 
単位 2.0 週時間 4 使用言語 J : 日本語
学習の段階 3 : 中級レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 10 : 総合工学
対象学生 輸送プログラム3年生
授業のキーワード 構造解析,有限要素法 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
(学部生対象科目のみ)
輸送システムプログラムの選択必修科目である. 
到達度評価
の評価項目
(学部生対象科目のみ)
輸送システムプログラム
(知識・理解)
・構造工学分野
輸送機器及び環境共生に関わる構造工学分野の専門知識

(能力・技能)
・構造工学分野
輸送機器及び環境共生に関わる構造工学分野の専門知識を問題解決に応用できる能力
 
授業の目標・概要等 1.構造解析に広く使用されている有限要素法の理論を学ぶ.
2.トラス要素,梁要素を用いて1次元フレーム問題および2次元フレーム問題を解決できる.
3.長方形要素とアイソパラメトリック四角形要素を用いて,平面応力問題を解決できる.
4.非適合長方形板曲げ要素とアイソパラメトリック板曲げ要素を用いて,板曲げ問題・シェル問題を解決できる.
 
授業計画 1 全ポテンシャルエネルギー最小の原理,変位と応力の近似関数(2節点トラス要素)
2 2節点トラス要素の変位解と応力解
3 3節点トラス要素の変位解と応力解
4 要素分割と解の精度(2・3節点トラス要素)
5 梁問題の有限要素法(3次関数梁要素)
6 梁問題の有限要素法(アイソパラメトリック梁要素)
7 中間試験
8 フレーム要素と梁要素のオフセット
9 2次元トラスとフレーム構造構造(座標変換)
10 平面応力問題の有限要素法(長方形要素)
11 平面応力問題の有限要素法(アイソパラメトリック四角形要素)
12 平面応力問題の有限要素法(アイソパラメトリック三角形要素)
13 板曲げ問題の有限要素法(非適合長方形板曲げ要素)
14 板曲げ問題の有限要素法(アイソパラメトリック板曲げ要素)
15 構造解析と設計

中間試験(30%),期末試験(50%),毎回の宿題(20%) 
教科書・参考書等 必携の教科書「構造解析のための有限要素法,共立出版,北村充著」
類似名称の他書があるので注意する(出版社と著者が異なる) 
授業で使用する
メディア・機器等
テキスト, 配付資料
【詳細情報】 教科書(毎回,持参する),配付資料,Excel(PCを持参することが多い) 
授業で取り入れる
学習手法
予習・復習への
アドバイス
講義中のExcelを用いた演習等により理解を深める.
毎回課される宿題の実施は,その回の復習となる. 
履修上の注意
受講条件等
 
成績評価の基準等 中間試験(30%),期末試験(50%),毎回の宿題(20%)による総合評価.60%以上に単位を認める. 
実務経験  
実務経験の概要と
それに基づく授業内容
 
メッセージ 全出席を基本とする.
有限要素法は構造物の安全性評価に不可欠であり,その基礎理論と適切な使用方法を理解する科目である. 
その他   
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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