材料力学の基礎と有限要素法における解析のポイント

~ 材料強度学の基礎、応力とひずみ、破壊力学、有限要素法における検証と妥当性 ~

・強度設計において必須となる材料力学や有限要素法について修得する講座
・経験豊富な講師から材料力学と有限要素法における効率的な解析ノウハウや注意点を学び、強度設計に活用しよう!

講師の言葉

 現在、機械の設計のためには有限要素法が不可欠の道具となっています。しかしこれを正しく使うためには二つの面での基礎知識が必要です。
 一つは材料力学の基礎的な考え方を理解することです。材料力学の基本的パラメータである応力とひずみを理解したうえで、材料強度とは何か、安全率とは何か、応力集中などの基礎知識を学ぶ必要があります。そうした基礎知識をもとに、三次元場での応力とひずみについて理解し、主応力と相当応力(ミーゼス応力)について学ぶことが不可欠です。多くの力学問題の有限要素法解析結果を正しく解釈するためには、これらを正しく理解している必要があります。
 二つ目は有限要素法そのものについての基礎的理解です。現在広く利用されている汎用ソフトは誰もが容易に使うことができますが、正しい知識を持たずに使うと結果を正しく解釈できません。ここでは特に節点での値として出力される応力とは何かについて解説します。また正しい数値解析結果を得るために、V&V(Verification & Validation)の考え方と解析モデル作成の注意点についていくつかの失敗事例も交えてお話しします。最後に有限要素法のエキスパートになる方法を説明します。
 また本講座では、設計だけではなく使用中の機器の保守・管理のために必要不可欠な、破壊力学による疲労破壊への対処法についても解説します。

セミナー詳細

開催日時
  • 2019年01月16日(水) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 電気・機械・メカトロ・設備加工・接着接合・材料
受講対象者 ・設計現場で有限要素法を使用しているが、大学で材料力学について学ぶ機会のなかった方
・機械、自動車、輸送機器、構造物ほか関連部門の技術者の方
予備知識 ・何かしらの機械設計や作図の経験があれば理解が深まります
修得知識 ・有限要素法による応力解析を効果的に行うための材料力学の基礎知識
・有限要素法を使った解析における注意点
プログラム

1.材料強度学・材料力学の基礎知識
  (1).応力とひずみ
    a.垂直応力と垂直ひずみ
    b.せん断応力とせん断ひずみ
    c.材料試験
    d.弾性と塑性
    e.応力とひずみの関係式 フックの法則
  (2).材料強度と設計
    a.安全率と許容応力
    b.基準強さ
    c.材料はなぜ疲労するのか  S-N曲線と疲労限
  (3).軸力を受ける棒
    a.重ね合わせの原理
    b.軸力を受ける棒
    c.熱応力
  (4).多軸応力
    a.三次元場での応力とひずみ
    b.一般化されたフックの法則
    c.平面応力と平面ひずみ
    d.主応力とミーゼス応力とは何か
  (5).破壊力学の基本的考え方
    a.なぜ材料力学では疲労破壊を防げないのか
    b.破壊力学の考え方
    c.破壊力学を用いた疲労破壊の予測と対策

2.有限要素法の基礎と解析のポイント
  (1).有限要素法の基礎
    a.要素に関する基礎知識  一次要素と高次要素
    b.変位関数と剛性マトリックス
    c.マトリックス方程式の解
  (2).応力はどのように計算されるのか
    a.応力は要素内のどこで計算されるのか
    b.節点での応力はどのように計算されているのか
  (3).VerificationとValidation
    a.V & Vの考え方
    b.Validationの例  解析の失敗事例を参照して
    c.形状モデル作成の注意点
    d.境界条件作成の注意点
    e.物理モデルについて
  (4).有限要素法のエキスパートを目指して
    a.よいユーザーになるために
    b.エキスパートになるために

3.最新の有限要素法解析事例

キーワード 材料強度 応力 ひずみ せん断応力 垂直応力 弾性変形 塑性変形 S-N比 ミーゼス応力 材料力学 多軸応力 破壊力学 疲労破壊 有限要素法 FEM 妥当性、検証
タグ 機械機械要素強度設計最適化・応力解析材料力学・有限要素法
受講料 一般 (1名):48,600円(税込)
同時複数申込の場合(1名):43,200円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 小田急第一生命ビル(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
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