| 教材名 |
マトリックス法による２次元骨組みの応力解析 |
| 教材名２ |
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| 教材ID |
86 |
| 教材作成者名 |
藤村 悦生; 横浜 茂之; 平野 辰彦; 吉野 恵樹; 渋谷 泉; 足立 和也 |
| 教材作成日 |
1998-02-20 |
| 改訂情報 |
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| ジャンル名 |
高度教材 |
| 分野名 |
居住系 |
| 業種名 |
建築設計サービス業 |
| 職務名 |
構造設計 |
| 職務構成名 |
応力解析法、各種構造計算の応用 |
| 区分名 |
教材 |
| 職業名 |
建築技術者 |
【記入者】
【教材のねらい】
飛行機の構造解析から始まった有限要素法は、建築構造解析技術においても重要な位置を占めている。また、この解析技術の解説書籍は数多く存在している。しかし、数頁も開くと、微分方程式をはじめとした、建築技術者の多くが苦手とする数学的要素がふんだんに盛り込まれており、この時点で、有限要素法の理論や適用限界を理解しないまま、結果のみ利用しようとする構造解析技術者を多く見てきた。コンピューターの出力結果を評価できない設計は、構造解析において危険な結果を生じやすい。
一方、建築構造物は更に大規模化し、これからの構造設計技術者にとってコンピューターを用いた数値計算力学は避けて通ることのできない技術要素となっている。そこで、このセミナーにおいては、マトリックス剛性法を用いた建築物の２次元骨組み応力解析技術を習得することにより、従来の手法では困難な、複雑な形状をした建築物等の応力解析を習得することを目的としている。
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【内容】
マトリックス法を理解し十分に活用するために、計算原理を説明するテキストを作成した。この際、数学的な展開は出来る限り避けて計算例を付記することにした。これにより、数式の意味付けを明確にし、例題による解法のテクニックも示した。また、マトリッックス法は多元連立方程式すの計算をする必要があるので、現実の解析ではコンピューターにたよることとなる。そのために、解析プログラムを開発し、解析結果を詳細に確認できるように工夫した。
１．マトリックスの演算
- （１）行列の演算
- （２）行列と行列式
- （３）行列式と逆行列
- （４）行列による連立１次方程式の表示
- （５）行列・行列式による連立１次方程式の解法
２．マトリックス法の原理
- （１）マトリックスによる構造力学の線形代数的取り扱い
- （２）構造種別による部材剛性マトリックス
- （３）座標変換マトリックスと全体剛性マトリックス
- （４）境界条件による全体剛性マトリックスへの変換
- （５）部材応力の算定
３．自作ソフトによる演習
- （１）手計算との結果の比較
- （２）結果の分析と解析手法の適用限界
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【作者名】
藤村悦生 所属：高度職業能力開発促進センター
横浜茂之 所属：高度職業能力開発促進センター
平野辰彦 所属：高度職業能力開発促進センター
吉野恵樹 所属：高度職業能力開発促進センター
渋谷 泉 所属：高度職業能力開発促進センター
足立和也 所属：高度職業能力開発促進センター
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【教材作成年月日】
【セミナー時間数】
【体系図での位置】
業種名：建築設計サービス業、総合建設業等
職 務：構造設計
職務構成名：応力解析法、各種構造計算の応用
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【レベル表示】
【セミナー対象者】
【教材形態】
１．開発形態：指導員が開発
２．セミナーの実施形態：技能技術習得型
３．教材の種類：自作テキスト、自作ソフト
４．補助教材：
５．教材開発ツール：一太郎Ver6.3、Visual Basic Ver5.0
ロータス123-R5J
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【参考文献】
【引用文献】
戸川隼人 「有限要素法へのガイド」サイエンス社
戸川隼人 「マイコンによる有限要素解析」培風館
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