連続体力学

授業の特色
連続体力学の初歩から発展的な話題まで丁寧に解説する講義ノート。おそらくこのノートだけで自己完結しており、自学用に好適。
授業の紹介
本講義では連続体力学(線形弾性論と流体力学)の初等的な話題(ストレステンソルの導入や連続方程式の導入)からヘルツの接触理論、弾性波とソリトン、完全流体の力学と渦の力学とその安定性等を丁寧に紹介している。講義は2000年から2002年迄総合人間学部の専門科目(流体力学)として行われた。

講義詳細

年度
2000年度
開講部局名
総合人間学部
使用言語
日本語
教員/講師名
早川 尚男(人間・環境学研究科 教授)
備考
2000年か2002年迄行われた。改組に伴い現在、この講義は存在しない。

シラバス

授業の概要・目的
本講義では以下の順序に従い講義を行う。

・はじめに(連続体力学の目指すもの)
・連続の式(質量、運動量、エネルギー)
・ストレステンソルの導入(弾性体と流体)
・等方弾性体のつりあいとヘルツの接触理論
・弾性波とソリトン
・流体方程式と完全流体
・渦の連続体力学と安定性

第1回 はじめに(連続体力学の目指すもの)
連続体力学とは何か、連続体の適用範囲、力学的分類、ラグランジェ的記述とオイラー的記述

第2回 連続の式1
質量の保存、体積力と面積力、運動量の保存1

第3回 連続の式2
運動量の保存2(運動方程式)、エネルギーの連続の式

第4回 ストレステンソル1
ストレステンソルの導入、テンソルの対称性、歪みテンソルと歪み速度テンソル

第5回 ストレステンソル2
フック弾性体とニュートン流体のストレステンソル、応力仕事率、弾性率と粘性率

第6回 弾性体の釣り合いの式
弾性体の釣り合いの式、平面境界と弾性体の釣り合い

第7回 ヘルツの接触理論
接触における集中力に対する特解、固体接触とヘルツ理論

第8回 弾性波
等方媒質の弾性波、表面波

第9回 ソリトン
1次元非線形格子とソリトン、KdV方程式の解法(広田の方法、1ソリトン、2ソリトン)

第10回 流体方程式の一般論
流体方程式における状態方程式と境界条件、流線、流管、渦管

第11回 完全流体
完全流体の一般論とベルヌーイの定理、渦の諸定理

第12回 渦のダイナミックスと渦糸系
渦とビオ・サバール則、2次元渦糸系と保存量

第13回 渦糸系の安定性
2個の渦糸の運動、単純渦列の安定性、カルマン渦列とその安定性

 

 

 
教科書・参考書等

タグ

#連続の式 #ストレステンソル #弾性体 #流体 #等方弾性体 #弾性波 #ソリトン #流体方程式 #完全流体
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