衝撃力学 [単行本]
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衝撃力学 [単行本]

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出版社:コロナ社
販売開始日: 2020/02/19
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衝撃力学 [単行本] の 商品概要

  • 目次

    第I部 基礎編
    1.弾性基礎方程式
    1.1 三次元基礎方程式
     1.1.1 平衡方程式
     1.1.2 構成式
     1.1.3 連続条件式
     1.1.4 変位の方程式
     1.1.5 変位ポテンシャル
    1.2 二次元基礎方程式
     1.2.1 平衝方程式
     1.2.2 構成式
     1.2.3 連続条件式
     1.2.4 変位の方程式
     1.2.5 変位ポテンシャル
    1.3 一次元基礎方程式

    2.板理論および梁理論
    2.1 板理論
     2.1.1 ミンドリン理論
     2.1.2 ラグランジュ理論
    2.2 梁理論
     2.2.1 ティモシェンコ理論
     2.2.2 ベルヌーイ・オイラー理論

    3.棒の縦衝撃
    3.1 波動方程式と棒中を伝播する波動の性質
     3.1.1 衝突速度と発生応力との関係
     3.1.2 応力波の伝播と反射および透過
    3.2 図式解法による応力波解析
     3.2.1 衝撃力を受ける一端固定棒の問題
     3.2.2 衝撃力を受ける両端自由棒の問題
     3.2.3 剛壁に衝突する棒の問題
     3.2.4 棒と棒の二体衝突問題
    3.3 波動方程式とラプラス変換による応力波解析
     3.3.1 波動方程式の一般解
     3.3.2 一端が固定された棒の衝撃問題
     3.3.3 両端自由棒の衝撃問題
     3.3.4 剛壁に衝突する棒の問題
     3.3.5 棒の二体衝突問題
    3.4 棒の縦衝撃問題における逆解析

    4.梁の曲げ衝撃
    4.1 基礎方程式
    4.2 両端単純支持梁の衝撃応答問題
     4.2.1 フーリエ級数による解析
     4.2.2 部分分布荷重の場合
     4.2.3 集中荷重の場合
     4.2.4 等分布荷重の場合
     4.2.5 数値計算例
    4.3 さまざまな境界条件を有する梁
     4.3.1 境界条件
     4.3.2 境界条件と固有振動数
    4.4 対称な境界条件を有する梁の衝撃応答問題(切断法)
     4.4.1 両端単純支持梁
     4.4.2 両端固定梁
     4.4.3 数値計算例
    4.5 片持梁の衝撃応答問題
     4.5.1 先端に集中荷重を受ける場合
     4.5.2 等分布衝撃荷重を受ける場合
     4.5.3 数値計算例
    4.6 荷重がさまざまな時間変化をする場合の応答
     4.6.1 時間応答関数の計算
     4.6.2 さまざまなパルス形状に対する時間応答関数
    4.7 荷重の持続時間と波形が梁の応答に与える影響
     4.7.1 荷重が長方形パルス状に変化する場合
     4.7.2 荷重が半正弦波パルス状に変化する場合
     4.7.3 荷重パルス形状と持続時間の影響

    5.板の曲げ衝撃
    5.1 基礎方程式
    5.2 周辺単純支持板の衝撃応答
     5.2.1 フーリエ級数による解析
     5.2.2 部分分布荷重の場合
     5.2.3 集中荷重の場合
     5.2.4 等分布荷重の場合
    5.3 数値計算例
     5.3.1 集中荷重の場合
     5.3.2 等分布荷重の場合

    第II部 実践編
    6.弾性限度を超えた衝撃問題
    6.1 棒の弾塑性衝撃応答の解析
     6.1.1 特性曲線に基づいた図式解法
     6.1.2 衝撃荷重を受ける半無限長棒の弾塑性応答
     6.1.3 自由端に衝撃を受ける固定棒の弾塑性応答
     6.1.4 剛体壁に衝突する棒の弾塑性応答
    6.2 衝撃速度が高い場合の材料の挙動(ひずみ速度の影響)

    7.理論解析の適用性
    7.1 棒の縦衝撃理論の検証
     7.1.1 インピーダンスが同じ二本の棒の衝突(実験との比較)
     7.1.2 インピーダンスが異なる二本の棒の衝突(実験との比較)
     7.1.3 弾性限度を超える棒の衝突(有限要素法との比較)
    7.2 梁の曲げ衝撃理論の検証(有限要素法との比較)
    7.3 検証のまとめ

    8.ばね・質点モデルによる衝撃応答解析
    8.1 棒のばね・質点系へのモデル化と衝撃応答解析(一自由度の場合)
    8.2 棒のばね・質点系へのモデル化と衝撃応答解析(二自由度の場合)
    8.3 コーシーの留数定理によるラプラス逆変換
     8.3.1 一自由度ばね・質点モデルの場合
     8.3.2 二自由度ばね・質点モデルの場合
    8.4 数値計算例

    付録A ヘルツの接触理論
    付録B 動的有限要素法の基礎理論
     B.1 基礎方程式
     B.2 弱形式
     B.3 有限要素近似
     B.4 時間積分法
     B.5 解析例
    付録C 数学公式
     C.1 三角関数と双曲線関数
     C.2 オイラー(Euler)の公式関係
     C.3 ネイピア数(Napier constant,自然対数の底)関係
     C.4 テイラー(Taylor)展開
     C.5 ロピタル(L’Hospital)の定理
     C.6 ラプラス(Laplace)変換関係

    引用・参考文献
    索引
  • 内容紹介

    著者は、今から48年前東京工業大学機械工学科中原一郎先生の研究室に配属されて以来長い間「材料と衝撃」の研究に関わってきたが、何時までも忘れられないのは初めてサンブナン・オイラー・ティモシェンコといった棒・梁・板などの古典理論を学んだ時の記憶である。著者自身の衝撃の基礎はこれらを学んだことにあると思っており、若い人達にも是非一度はこれらの古典を学んで欲しいと思っている。しかし、残念ながら適当な日本語の入門書が見当たらず、今自分のような古い人間が書かなければ、今後このような本を書く人間は現れないであろうといった危機感みたいなものから、敢えて古典理論とその理論による解析を纏めた「衝撃力学」を書き上げた。専門書というよりは教科書的な本となるように配慮した積もりで、大学や大学院学生あるいは構造解析に取り組む技術者には一度は学んで欲しいと思っている。各所に「考察」を設けてあるが、これらは演習問題的なものから深い思考を必要とするものまで様々である。中には小研究として取り組まなければならない問題もあり、敢えて解答といったものは載せていない。従って、教員にあっては、講義の宿題あるいはレポート課題として活用してもらえれば良いと考えている。
    本書「衝撃力学」は、全8章から構成され基礎編と実践編とに分かれている。
    「基礎編」は第1章から第5章までで、「第1章弾性基礎方程式」と「第2章板理論および梁理論」では本書で扱う理論を、出発点となる弾性理論から導出する過程を体系的に示すように努力した。第3章から第5章では、棒と梁と板について具体的な問題についての解析法と結果を示すとともに可能な限り数値計算結果も載せて理解を深めてもらうようにした。基礎編では、理論の基礎である第1章と第2章を飛ばして第3章から取り組んでも全く差し支えないように配慮してある。
    「実践編」は第6章から第8章までで、第6章では弾性限度を超えた衝撃問題の基礎的な解析法と結果を示し、第7章では本章で扱っている古典理論の適用性について実験結果や有限要素法による数値解析結果などと数値的に比較することにより読者に解析精度に関して一定の理解を与えるようにしている。最後の第8章では構造物を連続体としてではなく、ばね・質点モデルによって近似解析する場合の考え方とその数値結果を示した。
    本書では全体を通してラプラス変換が主要な数学的な解析手法となっているので、毛嫌いすることなく取り組んで欲しい。ラプラス変換そのものは難しいものではないが、その逆変換は数学的に決して簡単なものではない。ラプラス逆変換は、数値的に行なうことも可能であるが、本書では本の性格が変わってしまう恐れから意識的に記述対象から外した。数値ラプラス逆変換は数値結果を得るうえで有力な手段と考えられるので、関心のある読書は関連参考書を参照されたい。

    図書館選書
    衝撃に曝された機械や構造物では,材料の中を応力が波動となって伝播するという静荷重にはない問題がある。このような衝撃について,棒や梁・板などの基本構造部材を対象として,その動的応答解析の理論と方法を解説する。
  • 著者紹介(「BOOK著者紹介情報」より)(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)

    宇治橋 貞幸(ウジハシ サダユキ)
    1969年東京工業大学理工学部機械工学科卒業。1971年東京工業大学大学院修士課程修了(機械工学専攻)。1973年東京工業大学大学院博士課程中退。1973年東京工業大学助手。1982年工学博士(東京工業大学)。1985年東京工業大学助教授。1989年英国ストラスクライド大学客員教授兼任(1990年まで)。1993年東京工業大学教授。2000年豪州ロイヤルメルボルン工科大学リサーチフェロー兼任(2001年まで)。2011年国土交通省自動車アセスメント評価検討会座長兼任。2012年東京工業大学名誉教授。2012年日本文理大学特任教授。2012年株式会社トップシーエーイー取締役兼任。2017年株式会社BETA CAE Systems Japan顧問兼任

    宮崎 祐介(ミヤザキ ユウスケ)
    2001年東京工業大学工学部機械科学科卒業。2003年東京工業大学大学院修士課程修了(情報環境学専攻(機械系))。2006年東京工業大学大学院博士後期課程修了(情報環境学専攻(機械系))。博士(工学)。2006年金沢大学助手。2007年金沢大学助教。2012年東京工業大学准教授

衝撃力学 [単行本] の商品スペック

商品仕様
出版社名:コロナ社
著者名:宇治橋 貞幸(共著)/宮崎 祐介(共著)
発行年月日:2020/03/10
ISBN-10:4339046655
ISBN-13:9784339046656
判型:A5
対象:専門
発行形態:単行本
内容:機械
言語:日本語
ページ数:189ページ
縦:21cm
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