古賀恭一郎の日記

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令和元年度 技術士一次試験(再) 機械部門択一(7)熱ひずみ

令和元年度 技術士一次試験(再) 機械部門択一問題の解答解説です。

技術士一次試験だけでなく、JABEE認定大学の機械工学科の皆さんにも活用できる内容になっていると思います。

お役に立てれば幸いです。

JABEE |一般社団法人 日本技術者教育認定機構|世界で通用する技術者」になるための学びが、ここに。 から引用

技術者を育成する教育プログラムを「技術者に必要な知識と能力」「社会の要求水準」などの観点から審査し、認定する非政府系組織です。“教育プログラム”は認定の対象とする教育の主体のことで、通常、工学・農学・理学系の学科あるいは学科内のコースに対応します。

中略

  • 認定プログラムの修了生は、国家資格である技術士の第一次試験が免除されます。
 
問題7 下図に示すように,両端が固定された円柱(直径d, 長さL,縦弾性係数E,断面二次モーメントI, 線膨張係数α)に,軸荷重が作用していない状態から温度を徐々に上昇させたところ,座屈が発生した。このときの温度上昇量 ΔT として,最も適切なものはどれか。ただし,この両端が固定された円柱の座屈荷重 Pcr は、オイラーの公式

f:id:kyoichirhokogajpemecha:20201010173926p:plain

技術士会問題抜粋
が適用できるものとする。
 

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技術士会問題抜粋
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技術士会の正答は、⑤でした。
 
熱によって発生する荷重Pは、応力をσとすると、
 σ=EαΔT
から、
 P=σ・(d^2・π/4)
  =EαΔT・(d^2・π/4)
オイラーの公式に当てはめると、
 16πI/L^2=αΔT・d^2
 ΔT16πI/(α・d^2L^2
 
と解答⑤に一致しましたね。
 
一次試験は、とにかく過去問を繰り返し解くことが、合格への近道です。
頑張ってください。