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（１）切口が一様で、細長い鋼の棒を120℃に加熱し、両端をそのまま固定し、20℃に冷却した。このとき、棒の内部に発生する引っ張り応力は次のうちどれか。ただし、
鋼のヤング率は2.1x104kgf/mm2(2.1×1011N/m2)、
線膨張係数を1.1×10-5(1/℃)とする。
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①2.3kgf/mm2 （2.3×107Pa)
②12kgf/mm2
(1.2×108Pa)
③23kgf/mm2 (2.3×108Pa)
④28kgf/mm2 (2.7×108Pa)
⑤14kgf/mm2
(1.4x108Pa) |
２．次の非鉄金属合金の性質に関する記述のうち、誤っているものを選べ。
①ベリリウム銅、リン青銅－バネ性が良好。
②ジュラルミン－鋼に匹敵する引っ張り強さ、耐力を持ち、耐食性も良好で、チタン合金とともに航空機の機体材料として用いられる。
③ニッケル銅合金、ニッケル・モリブデン合金、ニッケル・クロム合金－耐食性が良好。
④マグネシウム合金－鋳造性が良好で、金型、砂型鋳物，ダイカストのいずれの作業にも適している。
⑤チタン合金－軽く、強く、錆びない性質を有するため、航空機の機体、ジェットエンジンなどの構造材料として用いられる。 |
３．歯車に関する以下の記述のうち、誤っているものを選べ。
①やまば歯車：左右両ねじれはすば歯車が一体に組合わされた円筒歯車。
②平歯車：歯すじが軸に平行である円筒歯車。
③はすば歯車：歯すじがつる巻線である円筒歯車。
④すぐばかさ歯章：食い違い軸の間に運動を伝達する円すい又は円すいに近い形状の歯車又はその対。
⑤まがりばかさ歯車：これとかみ合う冠歯車(基準ピッチ円すい角が90°のかさ歯車)の歯すじが曲線であるかさ歯車。 |
４．次の装置、材料、作用・効果のうち、アクチュエータに用いられないものを選べ。
①直流モータ
②油圧シリンダ
③形状記憶合金
④圧電素子
⑤マイスナー効果 |
５．金属の疲労強度に及ぼす因子に関する記述のうち、誤っているものを選べ。
①断面形状が急変する切り欠きを持つ部材の疲労限度は、応力集中の影響により平滑材より低い値をとる。
②寸法が大きい程高い応力にさらされる体積が大きいことと、疲労は極めて局部的な現象で、材料の最も弱いところにき裂が発生することから、寸法が大きい程き裂が発生しやすい。
③圧縮平均応力(繰り返し応力の上限値と下限値の平均)は、疲労限度を向上させ、引っ張り平均応力は疲労限度を低下させる。
④通常、熱処理により静的強度を上げると、疲労強度も上昇する。
⑤残留応力は応力繰り返しによって緩和することがないので、短時間寿命域の高い応力が作用する場合には、その影響はほとんどない。 |
６．内径1mの円管に平均流速30cm/sの水を流す場合の速度分布状態を知るために、内径20cmの円管に水を流して模型実験をしようとする。平均流速はどのようにするべきか次の中から選べ。ただし、水温は両方共10℃で動粘性係数は0.0131cm2/sとする。
①5m/s
②1.5m/s
③0.2m/s
④4.5m/s
⑤0.06m/s |
７．熱伝導と熱伝達に関する記述のうち、誤っているものを選べ。
①物体の内部において、物質の移動なしに、熱が物体の高温部から低温部に移る現象を熱伝導という。
②物体内に面積dSを考え、時間dτ中に流れる熱量dQは、
dQ=-λds(∂t/∂n)dτ
で与えられる。tは温度，nはdSに垂直な座標であり、λは熱伝導率である。
③流体が固体と接触していて、その間に温度差があるときには熱の移動が起こる。これを熱伝達という。
④次のように定義されたαを総括熱伝達率といい、αcを対流熱伝達率又は単に熱伝達といい、αrを放射熱伝達率という。
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α=F/Q(tω-to)
αc=F/Qc(tω-to)
αr=F/Qr(tω-to) |
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F:物体の表面積
Q:単位時間にFを通じ伝達される熱量
Qr:放射によって伝達される熱量
Qc:QからQrを除いたもの
tω:固体表面温度
to:流体温度 | である。
⑤ヌセルト数Nuとは、αd/λで表される無次元数である。 ただし、α:熱伝達率、d:代表長さ、λ:流体の熱伝導率である。
プラントル数Prとは、ν/aで表される無次元数である。ただし、ν:流体の動粘性係数、a:流体の温度伝導率(=λ/cγ、cは比熱、γは比重量)である。 |
８．工作機械に関する記述のうち、誤っているものを選べ。
①旋盤は主にバイトを用いて外丸削り、突切り、正面削りなどの加工を行う機械で、加工物が回転主運動、工具が送り運動を行う。
②ボール盤は主としてドリルを使用する穴あけ用の機械で、場合によってはタッピング、リーミングなども行いうる。
③中ぐり盤は中ぐり加工用の機械で、バイトは主軸とともに回転し、加工物又はバイトに送り運動を与える。
④工具であるフライスに回転主運動を与え、加工物に回転運動を与えて切削する機械をフライス盤という。
⑤平面を加工する機械には、主に主運動が直進運動するものと回転運動するものに大別される。前者を平削り盤という。 |
９．計測技術の方式や特性、応用などについて記述した次のうち、誤っているものを選べ。
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①ロケットや航空機などに応用されているファイバジャイロは、光ファイバーの干渉現象を利用しており、通常半導体レーザーが使用される。
②ひずみの計測は通常変位量を電気量に変換して行われ、ホイートストンブリッジ回路が組込まれている。
③アコースティックエミッション法は、試験体に割れが発生するとき、又は割れが成長するときに生ずる弾性波動(超音波)を探触子で検出・解析して割れの位置を知る方法である。
④鉱床や地質構造などの探査のために、地磁気を高い位置より測定することがある。このような場合にフラックスゲート磁束計が用いられる。
⑤熱電対は温度センサーとして古くから利用され、原理的にジョセフソン効果を利用している。 |
１０．統計処理に関する下記の記述のうち、誤っているものを選べ。
①確率変数xとその期待値E(x)との差の2乗を分散といい、平均値からのちらばりの度合を示す。
②標準偏差とは、分散の平方根である。従って，正の場合と負の場合がある。
③測定値と回帰直線との差の2乗の和を最小にするように、回帰直線の傾き及びy切片を求める方法を最小2乗法という。
④正規分布とは、連続分布の中で最もよく使われる分布で、平均値と標準偏差とを指定すれば定まる。
⑤品質のばらつきの原因を分析するため、度数分布をしらべる。度数表、パレート図、ヒストグラム等がその例である。 |
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