本講座は、有限要素法 (FEM) を単なるCAEソフトウェアの操作手順として学ぶのではなく、その背後にある材料力学、連続体力学、仮想仕事の原理、弱形式化、離散化、剛性方程式の考え方を基礎から理解することを目的とする。近年、FEM解析は機械設計、構造解析、熱解析、流体解析、マルチフィジックス解析、トポロジー最適化など、ものづくりの幅広い場面で不可欠な技術となっている。一方で、市販CAEソフトウェアの高度化により、解析の実行自体は容易になった反面、境界条件、材料物性、メッシュ分割、解析結果の妥当性を十分に理解しないまま使用してしまう危険性も高まっている。
そこで本講座では、応力・ひずみ・フックの法則といった材料力学の基本事項から出発し、力のつりあい式、仮想仕事の原理、有限要素法による離散化、連立一次方程式としてのFEM解析の全体像までを、できるだけ直感的かつ体系的に解説する。さらに、Excelを用いた簡単なFEM計算の実習を通して、剛性マトリクス、節点変位、境界条件、荷重条件、応力・ひずみの計算がどのようにつながっているかを体験的に理解する。本講座は、FEM解析をこれから学び始める技術者・学生・研究者だけでなく、すでにCAEソフトウェアを使用しているものの、解析原理や結果の読み解きに不安を感じている方にも適した入門講座である。
- 有限要素法 (FEM) 解析の概要
- 有限要素法とは何か
- FEM解析でできること
- 構造解析・非線形解析・マルチフィジックス解析への展開
- FEM解析を理解するための材料力学の基礎
- 応力とひずみの定義
- 垂直応力、剪断応力、垂直ひずみ、剪断ひずみ
- フックの法則と線形弾性理論
- ヤング率、ポアソン比、剪断弾性係数の意味
- 連続体力学から見たFEM解析
- 任意形状の物体を微小領域で考える方法
- 微小領域における力のつりあい
- 変位場、ひずみ場、応力場の関係
- 力のつりあい式から支配方程式へ
- 仮想仕事の原理
- 仮想変位と仮想仕事の考え方
- 内力の仮想仕事と外力の仮想仕事
- 仮想仕事の原理の導出
- 最小ポテンシャルエネルギーの原理との関係
- 有限要素法による離散化
- 強形式、弱形式、重み付き残差法の考え方
- ガラーキン法による有限要素法の概要
- 要素、節点、自由度、形状関数の考え方
- 変位場の近似と要素分割の意味
- 有限要素式と剛性方程式の導出
- ひずみ – 変位マトリクスの考え方
- 応力 – ひずみマトリクスの考え方
- 要素剛性マトリクスの導出
- 全体剛性マトリクスの組み立て
- 境界条件・荷重条件の導入と連立一次方程式の解法
- Excelを用いたFEM解析の実習
- 簡単な有限要素モデルの作成
- 剛性マトリクスの計算
- 節点変位、ひずみ、応力の計算
- FEM解析の計算手順と結果の確認
- まとめ
複数名同時受講割引について
- 2名様以上でお申込みの場合、1名あたり 45,000円(税別) / 49,500円(税込) で受講いただけます。
- 5名様以降は、1名あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込) で受講いただけます。
- 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 50,000円(税別) / 55,000円(税込)
- 2名様でお申し込みの場合 : 2名で 90,000円(税別) / 99,000円(税込)
- 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 135,000円(税別) / 148,500円(税込)
- 4名様でお申し込みの場合 : 4名で 180,000円(税別) / 198,000円(税込)
- 5名様でお申し込みの場合 : 5名で 210,000円(税別) / 231,000円(税込)
- 同一法人内による複数名同時申込みのみ適用いたします。
- 請求書は、代表者にご送付いたします。
- 他の割引は併用できません。
アカデミック割引
- 1名様あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込)
日本国内に所在しており、以下に該当する方は、アカデミック割引が適用いただけます。
- 学校教育法にて規定された国、地方公共団体、および学校法人格を有する大学、大学院、短期大学、附属病院、高等専門学校および各種学校の教員、生徒
- 病院などの医療機関・医療関連機関に勤務する医療従事者
- 文部科学省、経済産業省が設置した独立行政法人に勤務する研究者。理化学研究所、産業技術総合研究所など
- 公設試験研究機関。地方公共団体に置かれる試験所、研究センター、技術センターなどの機関で、試験研究および企業支援に関する業務に従事する方
- 支払名義が企業の場合は対象外とさせていただきます。
- 企業に属し、大学、公的機関に派遣または出向されている方は対象外とさせていただきます。
ライブ配信セミナーについて
- 本セミナーは「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。
- お申し込み前に、 Zoomのシステム要件 と テストミーティングへの参加手順 をご確認いただき、 テストミーティング にて動作確認をお願いいたします。
- 開催日前に、接続先URL、ミーティングID、パスワードを別途ご連絡いたします。
- セミナー開催日時に、視聴サイトにログインしていただき、ご視聴ください。
- セミナー資料は郵送にて前日までにお送りいたします。
- 開催まで4営業日を過ぎたお申込みの場合、セミナー資料の到着が、開講日に間に合わない可能性がありますこと、ご了承下さい。
ライブ配信の画面上でスライド資料は表示されますので、セミナー視聴には差し支えございません。
印刷物は後日お手元に届くことになります。
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- タブレットやスマートフォンでも受講可能ですが、機能が制限される場合があります。
- ご視聴は、お申込み者様ご自身での視聴のみに限らせていただきます。不特定多数でご覧いただくことはご遠慮下さい。
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