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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 理学部 地球物理学教室 弾性体力学 弾性体力学

弾性体力学 弾性体力学

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科目ナンバリング
  • U-SCI00 33401 LJ58
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 3回生以上
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 金4
教員
  • 金子 善宏(理学研究科 准教授)
授業の概要・目的  弾性体力学の基礎と固体地球物理学における基礎的な適用を理解することを目標とする。固体地球物理学では,地震・火山活動・プレート運動など,様々な時空間スケールの現象が混在している。これらの現象の多くは弾性体力学の枠組みで記述できるため,その理解が欠かせない。本科目は,「地球物性物理学」(科目番号3417),「固体地球物理学A・同B」(科目番号3413・3414)を理解するための基礎となる
到達目標 (1) 応力や歪について理解する。
(2) 弾性体の変形や運動について理解する。
(3) グリーン関数を理解する。
(4) 弾性体中の変位不連続(食い違い)によって生じる変位場を理解する。
(5) レポート課題を通して学んだことを習得する。
授業計画と内容  以下の各項目について講述する。各項目には【 】で指示した週数をあてる予定だが,受講生の理解の状況に応じて内容や順番を変更することもある。したがって,下記の一部の項目を扱えない場合がある。

1.線形弾性論の基礎【2週】
  応力テンソル
  歪みテンソル
  構成方程式と弾性定数
  運動方程式
  熱弾性
2.弾性体の変形【2週】
  伸び,曲げ,捩り
  球状圧力源による変形場
3.変位食い違いとそれによる変位場【4~5週】
  波動方程式のグリーン関数とその性質
  変位食い違いと等価体積力(断層すべりの力学的表現)
4.静的応力場と地殻変動【3~4週】
  Volterraの式
  断層運動と応力変化
  せん断破壊基準
5.固体の熱伝導と粘性【2週】
  固体の熱伝導方程式
  固体の粘性
  粘弾性体(Maxwellモデル)
6.摩擦構成則【1週】
履修要件 「物理のための数学1」(科目番号2217),「地球連続体力学」(科目番号2404)で用いる程度の物理数学の知識は前提とする。
  必須ではないが,「熱力学」(全学共通科目),「振動・波動論」(全学共通科目),「地球連続体力学」(科目番号2404)を履修していることが望ましい。一部で複素積分を用いるため,「関数論」(全学共通科目)または「物理のための数学2」(科目番号2218)を履修していると理解の助けになるだろう。
授業外学習(予習・復習)等 (1)特定の教科書に沿わず,クラシスにアップロードする予定の講義資料等をもとに講義を進める。時間がないので全ての計算を追うことができないので,詳細な計算を講義資料に書いておく。ノート・講義資料・参考書をもとにして復習することを勧める。
(2)講義内容の習得状況を確認するためにクイズ(小テスト)を実施することがある。講義内容を十分に復習してから講義に臨むことを求める。
教科書
  • 教科書は使用しない。講義資料をクラシスにアップロードする予定。