計算力学の基礎―数値解析から最適設計まで

目次

代数方程式の数値計算
Ｆｏｒｔｒａｎ９０／９５・ＭＡＴＬＡＢによるプログラムの基礎、数値計算演習
微分方程式の数値計算
Ｆｏｒｔｒａｎ９０／９５・ＭＡＴＬＡＢによる常微分方程式の数値計算演習
軸方向変形部材・トラス部材の構造解析
Ｆｏｒｔｒａｎ９０／９５・ＭＡＴＬＡＢによる軸方向変形部材の構造解析演習
有限差分法（定常モデル）
有限差分法（非定常モデル）
Ｆｏｒｔｒａｎ９０／９５・ＭＡＴＬＡＢによる有限差分解析演習
微分方程式の数値解法に関するその他の話題
２次元領域の物理問題の解析に対する有限要素法の導入
Ｆｏｒｔｒａｎ９０／９５・ＭＡＴＬＡＢによる有限要素解析演習
最適設計の基礎
Ｆｏｒｔｒａｎ９０／９５・ＭＡＴＬＡＢによる最適設計演習
最適設計の応用

著者等紹介

倉橋貴彦［クラハシタカヒコ］
２００７年中央大学大学院理工学研究科土木工学専攻博士後期課程修了。専門分野：計算力学、数理設計技術、有限要素解析。現在、長岡技術科学大学技学研究院機械系准教授。博士（工学）

史金星［シキンセイ］
２０１３年信州大学大学院総合工学系研究科生命機能・ファイバー工学専攻博士課程修了。専門分野：計算力学、設計工学、ＣＡＥ。現在、公立小松大学生産システム科学部准教授。博士（工学）（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

出版社内容情報

　計算力学は、変形・振動・熱伝導などの力学現象をコンピュータ上で解析する内容である。解析実行の際は、離散化手法といわれる基礎方程式を代数方程式に変換する手法を行い、計算条件を正しく設定する必要がある。本書は、離散化手法をはじめとする計算力学の各種手法を理解した上で、自ら解析を実行できるスキルの習得を目的とする。
　解説は、さまざまな学習背景（高専からの編入生や留学生等）を持つ学生への配慮として土台となる数値解析から始める。基礎の徹底を図り、盤石な土台を形成することが計算力学の根幹をなす有限要素法の学習にスムーズに繋がる。有限要素法では、必要不可欠な項目を精選してまとめた上で丁寧な数式展開を行うことにより、確実な理解を得られるようにする。終盤には、将来への橋渡しとして最適設計（形状最適化やトポロジー同定）を紹介する。最適設計は、3Dプリンタの普及により今後の進展が期待されている分野である。
　プログラミング言語は「Fortran」および「MATLAB」を使用する。講義で学習する言語は１つと想定されるが、「Fortran」と「MATLAB」を可能なかぎり互換性を保ったまま同問題で解説をすることにより他方の言語も紐付けて参照しやすい工夫をしている。