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FEMのための非線形材料講座

講座の内容

CAEによる固体解析において、より高精度な解析結果を得るためには適切な材料モデルの選択が不可欠です。固体材料は、材料そのものだけでなく、温度、変形速度など様々な要因によって多様な変形挙動を示すため、単一のモデルで全ての材料挙動を表現することはできません。このため、古くから様々な材料モデルが提案されてきました。しかしながら、あらゆる材料に対して万能なモデルはいまだ存在せず、多数のモデルの中から現象に最も適したものをユーザーの責任において選択しなければなりません。

本講義は、固体力学における非線形材料モデルのエッセンスを理解して頂くことを目的としています。第1日目は、非線形材料モデルを理解する上で不可欠な応力、ひずみに関する知識や、有限要素法と材料非線形の結びつきについて解説します。第2日目は、最も基本的な材料モデルである線形弾性体で材料モデルの基本的な枠組みを示した後、代表的な非線形材料モデルである弾塑性理論、粘弾性理論、クリープ理論へと展開していきます。限られた時間の中で、数多ある材料モデルを網羅することは不可能ですので、各種材料モデルの考え方を理解することに重点を置いた講義を行う予定です。

事前学習として望ましい知識

材料力学の基礎　特に「応力とひずみの定義」「応力とひずみの座標変換（2次元までで構いません）」「主応力と主ひずみ」