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課程名稱 |
線性彈性力學
Linear Elasticity |
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開課學期 |
112-1 |
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授課對象 |
工學院 機械工程學研究所 |
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授課教師 |
馬劍清 |
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課號 |
ME7004 |
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課程識別碼 |
522 M4210 |
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班次 |
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學分 |
3.0 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期三7,8,9(14:20~17:20) |
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上課地點 |
工綜B03 |
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備註 |
固力組必修。
總人數上限：66人 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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課程概述 |
1. 課號: 522 M4210
2. 班次: 碩, 博士班
3. 主授教師: 馬劍清
4. 學分: 3
5. 課程名稱: 線性彈性力學
6. 授課大綱:
(1) Introduction
(2) Index Notation and Tensor Analysis
(3) Stress Tensor and Equilibrium Equations
(4) Deformation and Strain
(5) Constitutive Equations and Material Symmetry
(6) Linearized Theory of Elasticity
(7) Extension, Torsion, and Flexure of One-Dimensional Members
(8) Two-Dimensional Problems |
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課程目標 |
教導學生明瞭固體力學之基本知識及線性彈性力學所呈現之物理現象；傳授學生分析線彈性材料受外力加載後變形與應力的方法與技巧，期使學生能將所學的知識應用於解釋與解決與固體力學相關的課題。
線性彈性力學是研習固體力學相關課程中的基礎也是必修的課程，內容闡述了以連續體的理論模型嚴謹地建構了質點的應力、變形以及應變的物理模型與數學表示式，並推導了以質點應力為基礎的應力平衡方程式，接著介紹具有異向性的線彈性材料的本構方程式，其為連接應力與應變之關係式也是描述材料基本特性的表示式，並探討了具有對稱性材料以及均質等向性材料之本構方程式，最後並以數學解析的方式探討均質等向性線彈性材料承受外力作用之固體內部質點的應力、位移及應變分佈。由於應力及應變並不是以往所熟知的純量以及向量場，而是更高階的物理量，所以本課程中首先以嚴謹而廣義的方式重新定義物理量，並說明它們在不同的座標轉換下之特性及關係。本課程亦介紹以簡潔的符號系統來表示以及推導複雜的數學方程式，此符號系統將應用在本課程中以簡化一些繁複的數學推導以及方程式的表示式，修習的同學應熟悉此符號系統以利課程之學習。
雖然本課程是固體力學相關研究領域的入門課程，但是本課程的內容及深度卻非一般大學部課程所可比擬，尤其一些較具抽象的物理觀念與場量皆需多加思考與理解，修習完本課程後，應可對於材料力學中所闡述的觀念有更全面性且深入的瞭解。希望同學們修習完這門課後能奠定良好的固體力學知識基礎，以便將來能以正確的觀念來處理固體力學方面相關的問題。
本課程之後續研究所選修課程有「高等彈性力學」、「波動力學」、「黏彈性力學」、「塑性力學」、「複合材料力學」、「壓電力學」等。 |
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課程要求 |
材料力學，工程數學 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
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指定閱讀 |
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參考書目 |
1. Y. C. Fung, Fundations of Solid Mechanics, Prentice-Hall, 1969.
2. Y. C. Fung and Pin Tong, Classical and Computational Solid Mechanics, World
Scientific, 2001.
3. J. R. Barber, Elasticity, Kluwer, 1992.
4. M. H. Sadd, Elasticity : Theory, Application, and Numerics, Elsevier, 2005. |
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評量方式
(僅供參考) |
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