令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-15 機械の振動の特徴
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[解答]② 参考 共振や固有振動数とは（H26） 1自由度振動系の運動方程式と変位の伝達率と減衰比（H26） 1自由度系の振動の振幅ζ と減衰比（H25） 2自由度振動系の状態方程式（H25） 各選択肢をサ […]
「エンジニア」の記事一覧
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-17 斜面上の質量バネシステムに関する物理の問題
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答え：① (\displaystyle \omega=\sqrt{\frac{k}{m}}\cos\alpha)（厳密には (|\cos\alpha|)。） 考え方（水平微小振動） ばね定数：(k)（ばね軸方向のフックの […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-14 最終値の定理を用いてフィードバック制御系の定常偏差を求める
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$E(s)=R(s)-H(s)Y(s)=R(s)-H(s)E(s)G(s)$ 式を変形して、$R(s)=\frac{1}{s}$を代入すると $⇔E(s)=\frac{R(s)}{G(s)H(s)+1}=\frac{\f […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-13 PID制御の特徴
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[解答]③ 参考 PID制御 PID制御とは 自動制御の主力「PID制御」とは 答え：ア＝「定常偏差の除去」／ イ＝「応答性の向上」 なぜ？ PI制御 伝達関数 (K_P + K_I/s)。(s=0)（定常）でゲイン […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-12 フルビッツの安定法
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図より、伝達関数は $ \frac{C(s)P(s)}{ 1+C(s)P(s) } =\frac{\frac{K_p}{ s-2 }}{ 1+\frac{K_p}{ s-2 } } =\frac{K_p}{ s-2+K_ […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-11 ラプラス変換と伝達関数
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u(t)をラプラス変換してU(s)を求める $L[ sint] = \frac{1}{s^2 + 1^2}$ 設問図の入出力の関数より $Y(s)=U(s)G(s)=\frac{1}{s^2 + 1^2}・\frac{1 […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-10 球形薄肉容器に作用する応力
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技術士会より、「 問題１０については、問題文に誤った設定表現があり、選択肢の中に正答が存在しなかったため、当該問題を選択した受験者全員に得点を与える。」 とあるため省略。 [解答] 参考 薄肉円筒圧力容器に […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-9 モールの応力円
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モールの応力円は下記式となる。 $(σ_x^{ ’ }-\frac{σ_x＋σ_y}{ 2 })^{ 2 }+τ^{ 2 }_{x^{ ’ }y^{ ’ }}=\frac{ 1 }{ 4 }(σ_x-σ_y)^{2}++ […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-8 固定ｰ自由端の座屈荷重の算出
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オイラーの式は $\displaystyle P_c = n\frac{\pi^2 EI}{ l^2}$ と表せ、柱の境界条件が固定・自由端であるため、ｎは0.25となる。 また、断面二次モーメント $I= \frac{ […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-7 ねじりモーメントによる中空丸棒と中軸丸棒のせん断応力
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$\tau_{\rm max} = | \tau (D/2) | = \frac{D}{2} G | \theta| = \frac{D |T|}{2 I_p}=\frac{|T|}{Z_p}$ それぞれの材料の極断面係 […]
【Chat GPT】第12回（最終回） はりの曲げによるひずみエネルギーについて教えてもらう
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第12回（最終回） ひずみエネルギー （式3）はどうして成立するのですか？ (式4)はどうして成立するのですか？ [ \sigma = -E y \kappa ] と引張等応力の式の関係を説明してください σ=−Eyκの […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-6 モーメントによるひずみエネルギー
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はり全体に蓄えられるひずみエネルギーは $U = \int \hat{U} dx = \int_0^l \frac{M(x)^2}{2 E I} dx$ $U = \int_0^l \frac{M_0^2}{2 E I} […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-5 片持ち梁のたわみ
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荷重Pがかかる梁のたわみは $ \frac{ d^{2}y }{ dx^2 } = -\frac{ M(x) }{ EI }= -\frac{ P(l-x) }{ EI }$ となる。 上式を積分して、 $ […]
電子の励起現象とレーザーについて
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電子の励起現象とレーザーについて 電子の励起: 基底状態と励起状態: 原子にはいくつかのエネルギーレベルがあり、電子はこれらのエネルギーレベルのいずれかに存在します。最低エネルギーレベルを基底状態と呼び、電子がこの状態に […]
ボール盤、旋盤での穴あけ作業 アクリル板・薄板 真鍮
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ボール盤 真鍮の穴あけ作業 真鍮は柔らかい材料なので加工時に食い込みが強く、材料がとられて外れてしまったり、ドリルが折れてしまう可能性が高い材料で特に貫通時に事故が多いです。 加工物の対策としては、裏板を当 […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-4 片持ち梁に発生する曲げモーメント
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分布荷重によって発生する曲げモーメントは $Ｍｘ = -q×x×\frac{ｘ}{ 2 }=\frac{qx^2}{ 2 } $ となる。 最大曲げモーメントは、 固定端で発生することを考慮すると [解答] […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-3 荷重を受ける静定トラス
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水平方向と鉛直方向に対して力のつりあいを考えると， $P_{\rm OA}sinθ + P_{\rm OB}sinθ = 0$ $P_{\rm OA}cosθ - P_{\rm OB}cosθ -P = 0$ より、 $ […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-2 中間部に軸荷重を受ける丸棒
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$\quad \varepsilon_1 = \frac{P_1}{AE}, \quad \varepsilon_2 = \frac{P_2}{AE}$ 棒の両端は拘束されているから，2つの棒に生じる伸びの和は0となる。 […]
令和3年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-1 ミーゼスの条件 断面係数
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答え：② 断面係数 なぜ？ A群の各用語に対して、B群で“対応して語れる（密接に結びつく）”用語を見ます。 ① ミーゼスの条件 ↔ 相当応力（von Mises 条件は相当応力で降伏を判定） ③ 応力拡大係数 ↔ 破壊じ […]
せん断力図（SFD）と曲げモーメント図（BMD)について 梁の内部のせん断力のつりあい
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このページ「https://nanamemo.net/sfd-bmd/ 」は、SFDとBMDの違いについて説明しています。以下はその要約です： SFD (Shear Force Diagram) と BMD (Bendi […]