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（１）下図に示す片持はりで自由端に荷重Pがかかるとき,B点における最大曲げモーメントMmax、Ａ点でのたわみ量δ、B点における最大曲げ応力σmax及び断面係数Ｚの組合せのうち、正しいものを選べ。ただし、たわみ計算において、はりの自重は無視する。また、Ｅはヤング率,Ｉは慣性モーメントである。
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Mmax |
δ |
σmax |
Ｚ |
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① |
Ｐｌ／２ |
Ｐｌ３／（６Ｅ Ｉ） |
３Ｐｌ／（ｂｈ２） |
ｂｈ２／６ |
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② |
Ｐｌ |
Ｐｌ３／（６Ｅ Ｉ） |
１２Ｐｌ／（ｂ２ｈ） |
ｂ２ｈ／１２ |
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③ |
Ｐｌ |
Ｐｌ３／（３Ｅ Ｉ） |
６Ｐｌ／（ｂ２ｈ） |
ｂ２ｈ／６ |
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④ |
Ｐｌ |
Ｐｌ３／（３Ｅ Ｉ） |
６Ｐｌ／（ｂｈ２） |
ｂｈ２／６ |
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⑤ |
Ｐｌ／２ |
Ｐｌ３／（３Ｅ Ｉ） |
６Ｐｌ／（ｂ２ｈ） |
ｂ２ｈ／１２ |
（２）次の組合せ表現のうち、誤っているものを選べ。
| ①金属系超電導材－ビスマステルル ②太陽光発電－アモルファスシリコン ③半導体レーザー－ガリウム・ヒ素 ④磁気冷凍－ガドリウム ⑤光触媒材－酸化チタニウム |
（３）ばねの特性について、次のうち誤っているものを選べ。
| ①円筒コイルばねは圧縮に対して垂直、水平ともにばね剛性をもつ。しかし、ばねが振動する場合の減衰装置としてオイルダンパなどと組み合わせて使用する。 ②重ね板ばねは自動車用としてトラックなどに使用され、積荷の荷重の変化に補助ばねをつけて振動特性に対応することができる。 ③空気ばねは細かいビビリ振動を吸収するので、鉄道車両やバスに使用して乗心地が向上する。しかし、ばねの横剛性が無いので上下方向の振動しか吸収できない。 ④鉄道の貨車などで重ね板ばねを使用する場合、水平方向の振動を吸収するためリンク装置を組み合わせる。 ⑤重ね板ばねは板間の摩擦により,荷重－たわみ特性は履歴曲線を描く。 |
（４）次に示すピストンクランク機構でピストンの速度を表すものとして正しいものを選べ。
ただし、θ=ωｔ、λ=r/ｌ、(1十ｘ)n=1十ｎxとして計算せよ。
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① rω（sinωt - λsin2ωt/2） ② rω（sinωt + λsin2ωt/2） ③ rω（cosωt + λsin2ωt/2） ④ rω（cosωt - λcos2ωt/2） ⑤ rω（cosωt + λcos2ωt/2） |
（５）直径30cmの管に比重0.95の油を毎秒60リットル送るときのレイノルズ数はいくらになるか。次のうち正しいものを選べ。ただし、油の動枯性係数νは0.000915m2/sとする。
| ①約30 ②約270 ③約2,70O ④約2,800 ⑤約280 |
（６）ふく射伝熱の基本法則に関する下記の記述のうち、誤っているものを選べ。
| ①物体はその温度が絶対零度でないかぎり、たえずふく射によって熱を失う。これはその物体の温度に関係し,周囲の物性と関係無い。 ②一定温度においては、すべての物体のふく射能と吸収率との比は一定で、完全黒体面におけるふく射能に等しい。(キルヒホッフの法則） ③黒体面からのふく射量EBと絶対温度Ｔとの関係は、EB-σＴ3=C(T/100)3である。σをステファンボルツマン定数という。 ④ふく射エネルギーが最大になる波長λmaxと絶対温度Ｔとの間には λmax T=0.002885が成り立つ。(ウイーンの法則) ⑤黒体ふく射面からある傾きΦをなした面のふく射量Ｑは,Ｑnを平行な受熱面へのふく射量とすると、Ｑ=ＱncosΦとなる。 |
（７）溶接の方法に関する次の記述のうち、誤っているものを選べ。
| ①被覆アーク溶接法は、母材と被覆アーク溶接棒との間に交流又は直流電圧をかけ、溶接棒先端にアークを発生させる溶接法である。 ②サブマージアーク溶接は、溶接部を粒状フラックスで覆っておき、その中に電極ワイヤを送り込み溶接していく溶接法である。 ③炭酸ガス溶接法は、炭酸ガス中で,ワイヤと母材との間にアークを発生する方法で、ガスシールド消耗電極式アーク溶接法である。 ④ティグ溶接法(ＴＩＧ)は、不活性ガスふん囲気中でタングステン電極と母材との間にアークを発生させる消耗電極式アーク溶接法である。 ⑤プラズマアーク溶接はアークの熱的ピンチ効果を利用し,1万～2万℃の集中高温プラズマ流を形成させ、融接する方法である。 |
（８）現代制御に関する次の記述のうち,誤っているものを選べ。
| ①ニューロ制御は、人間の脳を模した神経回路網を制御に応用しようとするもので、いま、20年ぶりに再び話題になっている。 ②確実なものはなく、すべての事象が確実である割合しかもたないという考えがファジー制御の根幹である。 ③ロバスト制御は、条件の影響を吸収する構造、頑健さを備えていることに名称由来し、代表的手法にH∞制御がある。 ④状態観測(推定)器とも称し、センサを使わないで制御を可能とする手法がオブザーバの概念である。 ⑤フーリエ変換は、1965年CooleyとTukeyにより提案されたウェーブレット解析手法により実用的価値を持つようになり、信号処理の代表手法として定着するに至った。 |
（９）下記のＳＩ単位のうち、誤っているものを選べ。
| ①応力 Pa=N/m2 ②仕事率 W=J/S ③粘度 Pa・S ④熱伝達係数 W/(m2KS) ⑤輝度 cd/m2 |
（１０）IS09000品質システムに関する次の記述のうち、誤っているものを選べ。
| ①品質とは、あるもの(活動、製品、組織又はこれらの組合せ)のニーズを満たす能力に関する特性の全体をいう。 ②検査とは、各特性の適合性を確定するために、測定、審査、試験等を行い、規定要求事項と比較する活動をいう。 ③品質保証とは、品質システムの中で実施され、必要に応じて実証されるすべての計画的かつ体系的な活動をいう。 ④トレーサビリティとは、あるもの(①に同じ)の履歴、使用又は所在を、記録された識別によってたどる能力をいう。 ⑤IS09002品質システムは、設計、開発、製造、据付け及び付帯サービスにおける品質保証モデルである。 |
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（１）鋼とアルミニウムそれぞれの応カーひずみ線図を描き、説明せよ。
（２）傾斜機能材料について説明し、製法及び実例を述べよ。
（３）高真空中(10-5Pa程度)に次の機械要素他を用いる際の注意点について述べよ。
モーター、ベアリング、送りネジ、高分子材料、潤滑剤
（４）ボイラーのエコノマイザーと空気予熱器について述べよ。
（５）レーザービームを用いた計測法を2例挙げ、原理、特徴について述べよ。
（６）次の非破壊検査方法のうち、２つを選んで原理、特徴、応用例について述べよ。
①放射線透過試験
②超音波探傷試験
③磁粉探傷試験
④浸透探傷試験
⑤渦流探傷試験
⑥アコースティックエミッション試験
（７）太陽光発電、風力発電、燃料電池、廃棄物発電などの新エネルギーから2つを取り上げて、その原理や特長、効果、課題点について述べよ。
（８）フェイルセイフとフールプルーフについて比較し述べよ。
（９）クリーンルームにおけるコンタミネーションコントロールについて述べよ。
（１０）地球温暖化現象に関して、最も大きく影響していると言われる炭酸ガスヘの対策技術(排出削減、排出処理技術)について述べよ。