材料力学の基礎と強度設計のための有限要素解析への応用　〜１人１台PC実習付〜

講師の言葉

　有限要素法による構造解析に関する学習の初級者にとっては、「理論」と「アプリケーション」の間での段差が大きく感ずることがあり、有限要素法に関する理解が中途半端のままブラックボックスとして利用されることが多く、解析結果に自信を持てなかったり、結果を評価できなかったりすることになり易い。

　一方この５０年間で有限要素法に関する研究・実用化とコンピュータの高速化・高機能化は急速に進む中で、CAE がCADの一部として扱われる場合も多く、現場の設計者・利用者からは有限要素法がますますブラックボックス化しているのが実状である。

　そこで本セミナーでは上記の段差を埋め、このブラックボックスの中を少しでも見通すことが出来ることを目的として、材料力学の基礎を復習した上で、有限要素法の理論・処理方法等について解説と演習をすることとした。特に演習ではMS-EXCELを用いて、三角形有限要素に関して要素剛性マトリックス計算・全体剛性マトリックスの組み立て・連立方程式の求解・要素応力計算を手計算で行って、有限要素法解析の処理全体を把握し易いように考慮した。最後に、自作有限要素解析プログラムCFEMを用意して、その実行結果とEXCEL演習結果との比較により、CAEソフトウェアのブラックボックスの処理が理解できるようにした。

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