課程資訊
課程名稱
黏彈性力學
Viscoelasticity 
開課學期
108-1 
授課對象
工學院  應用力學研究所  
授課教師
林哲宇 
課號
AM7181 
課程識別碼
543 M5180 
班次
 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期三7,8,9(14:20~17:20) 
上課地點
應233 
備註
總人數上限:40人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1081AM7181 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

黏彈機械性質(黏彈性的簡稱)是材料之機械性質的一種分類。全部的生物組織,以及一些工程材料(橡膠、高分子聚合物、混凝土、高溫下的金屬…)、生醫材料、食物等等,都具有黏彈性。量化評估材料的黏彈性,在許多領域都很有應用價值。日常生活中的一些常見現象,也和黏彈性有關。
有別於線性彈性材料的單純,黏彈性材料的行為很特殊且千變萬化,因此如果想要測量、量化評估材料的黏彈性,需要先瞭解黏彈性行為的內涵,然後使用特別的測量和分析方法,方能測量、量化評估材料的黏彈性。
本課程的主旨是希望學生在修習本課程後,能瞭解材料的黏彈性力學行為,並具備黏彈性測量與分析的基礎工程實務能力,以及進一步閱讀資料文獻、做相關研究和技術研發的基礎能力。課程中也將隨機舉一些文獻中的例子,讓學生瞭解黏彈機械性質於各領域的應用。課程中亦將簡介一些重要的工程方法如optimal control和system identification,介紹如何以這些工程方法做黏彈性材料和結構之分析,藉此向學生介紹這些重要之工程方法的基礎與實務應用。
 

課程目標
1.瞭解viscoelastic behaviors、相關的基本觀念和專有名詞定義 (fundamentals)
2.瞭解如何以實驗方法測量viscoelastic behaviors (measurements)
3.瞭解幾個基礎且重要的viscoelastic mathematical models (analytical tools)
4.撰寫程式語言,以viscoelastic models分析viscoelastic behaviors以得到相對應的viscoelastic properties (analysis and interpretation)
5.撰寫程式語言以viscoelastic models模擬viscoelastic behaviors (tools for investigation)
6.以有限元素分析軟體模擬viscoelastic behaviors (tools for investigation)
7.和viscoelasticity相關的special topics (tools for investigation)
8.和viscoelasticity相關之應用研究和案例分享
Note: 本課程對造成viscoelasticity的材料之微觀機制不會有太深的著墨

 
課程要求
 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
備註: 於下課後直接找老師討論,或寄email另外約討論的時間 
指定閱讀
課程講義,以及在課堂中指定的參考資料 
參考書目
1.Findley, W. N., Lai, J. S., Onaran, K., & Christensen, R. M. (1977). Creep and relaxation of nonlinear viscoelastic materials with an introduction to linear viscoelasticity. Dover Publications.
2.Brinson, H. F., & Brinson, L. C. (2015). Polymer engineering science and viscoelasticity. Springer.
3.Riande, E., Diaz-Calleja, R., Prolongo, M., Masegosa, R., & Salom, C. (1999). Polymer viscoelasticity: stress and strain in practice. CRC Press.
4.Lakes, R., & Lakes, R. S. (2009). Viscoelastic materials. Cambridge University Press.
5.Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: mechanical properties of living tissues. Springer.
6.Ozkaya, N., Nordin, M., Goldsheyder, D., & Leger, D. (2012). Fundamentals of biomechanics. Springer.
 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
五次作業 
70% 
 
2. 
課程參與狀況 
30% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第2週
9/18  黏彈性現象 
第3週
9/25  黏彈性現象 
第4週
10/02  黏彈性現象 
第5週
10/09  黏彈數學模型(Differential Form) 
第6週
10/16  黏彈數學模型(Differential Form) 
第7週
10/23  黏彈數學模型(Differential Form) 
第8週
10/30  黏彈數學模型(Differential Form) 
第9週
11/06  黏彈數學模型(Differential Form) 
第10週
11/13  黏彈數學模型(Differential Form) 
第11週
11/20  曲線擬合與黏彈實驗data分析 
第12週
11/27  曲線擬合與黏彈實驗data分析 
第13週
12/04  曲線擬合與黏彈實驗data分析 
第14週
12/11  黏彈數學模型(Integral Form) 
第16週
12/25  黏彈性質之動態測量方法