技術士第一次試験の過去問　問題3 専門科目 機械部門／機械力学、熱工学、流体工学／平成20年～30年

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※【間違い探し】などの出題の解答文は、【正解の文章】に直して掲載しています

機械力学

1技術士 3専門 機械　　H29-18　　H25-17　　H22-10
横振動梁の支持条件
横振動するはりの支持条件として、自由端、固定端、単純支持端などがある。
支持条件と境界条件に関する記述は、次の通りである。
ただし、はりの長手方向の座標を ｘ、横方向の変位を ｗ(ｘ) とする。

・単純支持端では、たわみが零 (w(x)＝0) を満たす。
・固定端では、たわみ角が零 (dw(x)／dx＝0) を満たす。
・自由端では、曲げモーメントが零 (d^2・w(x)／dx^2＝0) を満たす。
・自由端では、せん断力が零 (d^3・w(x)／dx^3＝0) を満たす。
・単純支持端では、曲げモーメントが零 (d^2・w(x)／dx^2＝0) を満たす。

1技術士 3専門 機械　　H26-17　　H24-18　　H23-14　　H20-16
横振動梁の境界条件
　横振動するはりの境界条件には、自由端、固定端、単純支持端などがある。
以下はそれぞれの境界条件に適合する式を示したものである。
ただし、はりの長手方向の座標を ｘ、横方向の変位を ｗ(ｘ) とする。

横振動梁の境界条件

解答：
境界条件として、固定端は曲げモーメントとせん断力がある。
自由端は曲げモーメントもせん断力もない。
単純支持端ではモーメントはないが、せん断力はある。
w(x)は変位、∂w(x)/∂xは勾配、∂^2w(x)/x^2はモーメント、
∂^3w(x)/x^3はせん断力を示す。

1技術士 3専門 機械　　H26-18　　H24-20　　H22-08
共振の特性
・系が外部から加振されて調和振動するとき、加振力の振幅が一定でもその振動数により、振動の振幅が変化し、ある振動数で振幅が 最大 になる。
・この現象を 共振 という。この現象が生じる振動数を 共振振動数 という。
・共振 では、加振の開始とともに発生した振動が時間とともに増大し、その振幅は、不減衰系では 無限大 になる。

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