課程名稱 |
黏彈性力學 Viscoelasticity |
開課學期 |
113-2 |
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 |
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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:20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 |
課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
黏彈機械性質(黏彈性)是材料機械性質的一種分類。世界上全部的材料,包括生物組織、生醫材料、工程材料(橡膠、高分子聚合物、混凝土、金屬…)、自然界中的材料(岩石、土壤、木材…)、食物等等,都是黏彈性的,只是程度多寡的差別。
材料的黏彈性,會大大決定材料的mechanical behaviors(材料在受到外力時的responses,即材料的stress和strain)、以及材料在運作或應用時的表現。譬如,一條肌腱在運動時會不會斷掉、一個橡膠墊片在長期使用的過程中會不會太早壞掉、一塊木材適不適合用來製作椅子、一顆芭樂好不好吃等等,很大部分都取決於材料的黏彈性。因此測量並瞭解材料的黏彈性、瞭解黏彈性材料的mechanical behaviors,在許多工程與科學領域都具有重要的應用價值。除此之外,日常生活、自然界中的許多現象也都和黏彈性有關。
有別於理想線性彈性材料的單純,黏彈性材料的mechanical behaviors相當特殊且千變萬化,因此如果想測量材料的黏彈性,需要先瞭解黏彈性力學的基本觀念、學理基礎,如此方能瞭解黏彈性的測量與分析方法。
本課程的主旨是希望學生在修習本課程後,能瞭解黏彈性力學的基本觀念、學理基礎,並具備材料黏彈性之測量與分析的工程實務能力、黏彈性相關的基礎電腦模擬能力,以及進一步閱讀相關資料文獻、做相關研究與技術研發的能力。
課程內容:
第一章、黏彈性的基本觀念與實驗測量方法
第二章、微分型式之黏彈數學模型與應用
第三章、積分型式之黏彈數學模型與應用
第四章、黏彈性之動態測量方法
額外學習單元、曲線擬合之基礎與實務 |
課程目標 |
以實務應用的角度而言,本課程的目標是要使學生學會一個方法學:如何測量並分析得到材料的黏彈性。
本課程的設計方式,即是一步步地引導學生學會這個方法學(即下述之前四點)。修習完本課程後,學生將具有分析得到材料黏彈性的能力。
1. 黏彈性力學的基本觀念和專有名詞定義
2. 材料黏彈性的實驗測量方法
3. 黏彈數學模型的學理基礎
4. 以程式語言分析實驗數據以得到材料的黏彈性
5. 以程式語言做黏彈性相關的基礎電腦模擬
6. 瞭解黏彈性力學的應用價值、以及日常生活與自然界中的黏彈性現象 |
課程要求 |
課程建議預備知識:
課程內容會頻繁使用工程數學或應用數學。此外,許多作業都需要使用電腦程式來完成。因此建議有興趣選修這門課的同學,需具備工程數學或應用數學、以及電腦程式之基礎或興趣。若沒有相關基礎沒關係,但需要在修課過程中透過課程內容積極學習、並額外花時間自學來補足相關知識和技術,因此需要具有足夠的興趣或動機。若對工程數學或應用數學、以及電腦程式沒有興趣,不建議選修這門課。 |
預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
另約時間 備註: 關於課程內容若有任何問題,請在下課後直接於教室和老師討論 |
指定閱讀 |
上傳到課程網站的講義,以及上課時的板書筆記。
就這門課的學習目標而言,理解上課內容和講義內容,就已足夠。
若有興趣,請自行閱讀相關書籍做額外的學習。 |
參考書目 |
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評量方式 (僅供參考) |
No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
1. |
作業 |
85% |
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2. |
隨堂測驗 |
15% |
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