平成27年度技術士第一次試験問題[機械部門] 専門科目Ⅲ-4 温度上昇と熱応力

平成27年度技術士第一次試験問題[機械部門] 専門科目Ⅲ-4
著者:副業の宮殿|製造業に携わる現役エンジニア。技術士試験対策書籍をKindleで複数出版。技術ブログ「副業の宮殿」にて製造業DX・AI活用の情報を発信中。

平成27年度技術士第一次試験問題[機械部門] 専門科目Ⅲ-4

熱応力σ、ひずみε、温度変化ΔTの関係を式で表すと

$ σ = -Eε=-Eα・ΔT$

となる。

公式より

$ δ = αl・ΔT_1$
$ ΔT_1 = \frac{ δ }{ αl }$

次に$ΔT_2$になったときの熱応力を求めると、

$ σ = -Eα・ΔT= -Eα・(ΔT_2-ΔT_1)$

[解答] ④

ポイント
・熱応力はΔT1の温度到達まで発生しない。
・ΔT1以降の温度上昇による膨張によって熱応力は発生するのでΔTの部分はΔT2-ΔT1となる

参考:

平成26年度技術士第一次試験問題[機械部門] 専門科目Ⅲ-10 オイラーの公式によって熱応力によって発生する座屈を求める

材料力学 固定された丸棒に生じる熱応力

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