課程資訊
課程名稱
固體力學能量法
Energy Methods in Solid Mechanics 
開課學期
104-1 
授課對象
工學院  機械工程學研究所  
授課教師
周元昉 
課號
ME5171 
課程識別碼
522 U4480 
班次
 
學分
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期一2(9:10~10:00)星期三2(9:10~10:00)星期五2(9:10~10:00) 
上課地點
工綜207工綜207工綜207 
備註
總人數上限:40人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1041ME5171_ 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
本課程尚未建立核心能力關連
課程大綱
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課程概述

1. Introduction
2. Strain energy and complementary energy
3. Generalized stress and strain
4. Castigliano’s theorems
5. Unit load method
6. Calculus of variations
7. Solutions of elasticity
8. Solutions of structural mechanics
9. Principle of minimum potential energy
10. Rayleigh-Ritz method and Finite element method
11. Principle of minimum complementary energy
12. Hellinger-Ressiner principle
13. Principle of virtue work
14. Reciprocal theorem and Betti’s law
15. Unit load method and influence line
16. D’lambert principle and Lagrange equation
17. Hamilton’s principle
18. Elastic Stability
 

課程目標
1. 瞭解固體力學的能量法則
2. 瞭解由能量法則導出的定理
3. 探討固體的行為法則
4. 應用能量法則求取近似解的原理與方法
 
課程要求
1. 微積分
2. 材料力學
3. 工程數學
 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
每週一 09:20~10:20
每週三 09:20~10:20
每週五 09:20~10:20 
指定閱讀
 
參考書目
1. A. Castigliano, The Theory of Equilibrium of Elastic
Systems and Its Applications, Dover Publications, New
York, 1966.
2. S. Crandall, N. Dahl, T. Lardner, An Introduction to
the Mechanics of Solids, McGraw-Hill, 1978.
3. C. Lanczos, The Variational Principles of Mechanics,
Dover Publications,New York, 1986.
4. K. Washizu, Variational Methods in Elasticity and
Plasticity, 2nd ed.,Pergamon Press, New York, 1975.
5. 錢偉長, 廣義變分原理, 亞東書局, 台北, 七十七年.
6. H. Kardestuncer, Finite Element Handbook, McGraw-Hill,
1988.

 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
期中考 
50% 
 
2. 
期末考 
50% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
  Introduction, Strain energy 
第2週
  Generalized stress and strain 
第3週
  Generalized stress and strain
Castigliano's theorem 
第4週
  Castigliano’s theorems 
第5週
  Unit load method 
第6週
  Calculus of variations 
第7週
  Calculus of variations
Solutions of solid mechanics 
第8週
  Solutions of solid mechanics, Principle of minimum potential energy 
第9週
  Principle of minimum potential energy
Approximate Methods 
第10週
  Approximate Methods
Principle of Minimum Complementary Energy 
第11週
  Principle of Minimum Complementary Energy
Hellinger-Reissner principle 
第12週
  Hellinger-Reissner principle, Principle of virtual work 
第13週
  Principle of virtual work, Energy principles for dynamics 
第14週
  Energy principles for dynamics; Elastic stability 
第15週
  Elastic stability, Limit analysis 
第16週
  Limit analysis 
第17週
  Limit analysis