授業のねらい |
境界条件等が煩雑な種々の方程式の近似解法として,コンピュータを利用する数値解析法がある。本講義では,微分方程式の代表的な数値解析法である有限要素法と差分法を取り上げ,その基本原理と具体的な解析手順について解説し,応力解析や熱伝導解析など工学的に重要な問題への応用例を紹介する。 |
|
授業の目標 |
(1)数値解析法の意義を理解する。 (2)有限要素法の基本となるポテンシャルエネルギー原理を理解した 上,要素方程式を定式化できるようになる。 (3)差分法の基本となる差分の概念を理解した上,差分方定式を定式 化できるようになる。 (4)問題に応じて,境界条件や初期条件を設定できるようになる。
|
|
授業計画 |
第1週 ガイダンス(後藤・児玉) ○授業の概要と成績の評価方法 ○数値解析法の意義
第2週〜8週 有限要素法(後藤担当) ○有限要素法とは ○線形内挿多項式 ○汎関数とポテンシャルエネルギー ○要素方程式と全体方程式 ○時間依存の場の問題 ○ガラーキン法 ○全体方程式の解法
第9週〜15週 差分法(児玉担当) ○差分法とは ○微分と差分 ○差分方定式 ○初期条件と境界条件 ○差分方程式の解法 ○熱伝導問題への応用
|
|
教科書及び教材 |
|
参考書 |
○有限要素法関係 O. C. Zienkiewicz著:「マトリックス有限要素法」,培風館,1993 菊地文雄著:「有限要素法概説」,サイエンス社,1999 川井忠彦監訳:「有限要素解析」,丸善,1980 ○差分法関係 高橋亮一・棚町芳弘著:「差分法」,培風館,1991 河村哲也著:「流体解析I」,朝倉書店,1996
|
|
成績評価方法 |
|
履修条件等 |
|
教員からのメッセージ |
|
その他 |
|