弾性体である物体に荷重を加えるとき、その荷重の大きさに比例して変形が生じます。この荷重と変形量の関係を表す式を剛性方程式と呼びます。有限要素法では、解析対象の物体と物体に与える荷重や拘束などの境界条件から、剛性方程式をたててその方程式を解くことによって変形量を算出します。
ここでは、剛性方程式をたてるプロセスと、そのときに用いられる用語や知識についてまとめます。剛性方程式をたてるプロセスは様々な方法が使われていますが、ベースとなる考え方は共通であることが多く、部分的に複雑化していきます。そこで、最も基本的な方法のみを具体的な内容でまとめたいと思います。
1次元ばねモデルの剛性方程式
2次元トラスモデルの剛性方程式
平面応力問題における三角形要素モデルの剛性方程式
