令和5年度 I-1-3

科目: 基礎科目 / 分野: 設計・計画 / 年度: 令和5年度

I-1-3 問題画像

出典:公益社団法人 日本技術士会「技術士第一次試験 過去問題」

引張試験における荷重-伸び線図、弾性・塑性変形の定義、荷重の最大値に対応する公称応力(引張強さ)についての空欄補充問題。

解説

この問題で問われていること

材料の機械的特性を調べる引張試験について、荷重と何の関係を線図で示すか、荷重を取り除いたときに完全に復元する性質・復元しない性質の名称、荷重の最大値に対応する公称応力の名称を問う問題。

解き方

① 引張試験: 荷重と「伸び」の線図。荷重を除くと元に戻る=弾性、戻らない=塑性。最大荷重のときの公称応力=引張強さ
② イ=弾性・ウ=塑性の組は①③④だが、①④はウが延性。エ=引張強さ(疲労限度は繰返し荷重の話)
③ ③

正解が正しい理由

引張試験では荷重と伸びの関係を線図(荷重-伸び線図)で示す。荷重を取り除いたときに完全に復元する性質を弾性といい、復元しない性質を塑性という。さらに荷重を増加させ、荷重が最大値をとるときの公称応力(荷重の最大値を試験片の元の断面積で割った値)は引張強さと呼ばれる。したがってア=伸び、イ=弾性、ウ=塑性、エ=引張強さの組合せである③が正しい。

各選択肢について

覚えるべきポイント

引張試験における荷重-伸び線図では、荷重を取り除いたときに元の形状に完全に戻る性質が弾性、戻らずに変形が残る性質が塑性と呼ばれる。荷重(または応力)が最大値をとるときの公称応力は引張強さと呼ばれ、疲労限度(繰り返し荷重に対する強さの指標)とは異なる概念である点に注意する。

キーワード: 引張試験、弾性、塑性、引張強さ、設計・計画

出題履歴

同じ問題が計2回出題されています(平成29年度、令和5年度)。