2分掛かりました。

ネタばれ注意です(正解を書きます)。
問題文の全文引用はしません。自分で入手して読んで下さい。

問題文のテーマは「異種材料境界の応力の出力」です。ポイントは、「異種材料境界の応力」、「境界節点で評価」、及び「不適当なもの」です。

「不適当なもの」を選択するという事は、「正しいものが3個有る」という事です。

全ての選択肢に順に目を通します。

選択肢①の要点は「異材境界で不連続と成る応力成分は、要素値を平均した節点応力では正確ではない」です。間違った事は書かれてません。正しいと判断します。

選択肢②の要点は、「異材境界では必ず変位が不連続になる為、接触解析をしないと正しい応力が得られない」です。そんな事は有りません。不適当と判断します。

選択肢③の要点は「節点応力を共有する」とは日本がが変な気がします。「節点を共有する要素ごとに求めた応力の平均値を取ると異なる材料での応力が平均されてしまう」だと思います。間違った所は見つけられません。正しいと思います。

選択肢④の要点は「節点応力が各要素の積分点応力から外挿して求められる場合には精度が低下する」です。ここは異材境界と特定してませんが、積分点以外に外挿すると精度が低下するのは事実ですので、正しいと思います。

全部を総合して選択肢②を解答とします。

解説を読んだ上での考察:

特に有りません。

2分掛かりました。

ネタばれ注意です(正解を書きます)。
問題文の全文引用はしません。自分で入手して読んで下さい。

問題文のテーマは「ひずみ・応力の出力」です。ポイントは、「ひずみと応力の出力」、「節点における値の出力」、「要素における値の出力」及び「誤っているもの」です。

「誤っているもの」を選択するという事は、「正しい選択肢が3個有る」という事です。

全ての選択肢は似通っていないようです。読むのに時間が掛かりそうですが、兎に角読みます。

選択肢①の要点は「節点値を用いたコンタ図は滑らかに補間される、一方要素におけるコンタ図では、要素が単色で塗られて要素間で不連続になるが間違いではない」です。前半も後半も間違った事は書かれてません。正しいと判断します。

選択肢②の要点は、「異材継手の界面でひずみや応力は成分次第では不連続となるので、要素での値を元にコンタ図を描くと不連続な状態を表現できる。逆に節点値を用いたコンタ図を描くと界面での値が不正確になる。」です。

応力とひずみは、本来要素の種類によって要素でひとつの値を持つ(定歪要素)もしくは要素内部の積分点上で評価(二次以上の高次要素)されます。節点上の応力やひずみは元々存在し無いので、節点値は要素の値もしくは積分点での値を元に何らかの方法で近似値を計算します。例えばその節点が所属する複数の要素での(最も節点に近い積分点の)値の単純平均を取ります。当然の事ながら、異材界面上の節点であれば、複数の材料の応力の平均を取る為、界面での本来の不連続な値の変化を表現する事が出来ません。選択肢②の最後の文はこの事を指してます。よって選択肢②も正しいです。

選択肢③の要点は「異材継手の界面でひずみや応力は成分次第では不連続となるので、界面に対する法線上に節点群を配置するような特殊な要素分割を行い、その法線に沿った節点応力をプロットする(但し界面上の節点を除く)界面近傍の応力を評価した」です。節点応力の欠点を知った上で対策をしているので、これは正しいと思います。

選択肢④の要点は「積層板の曲げ解析において積層界面での剪断応力を評価したいが、要素値では剪断成分が評価できない為、節点値で界面剪断応力を評価した」です。解説を読む前はこの選択肢の何が間違っているのか上手く説明出来ませんでしたが、何かおかしいと感じた為、誤りとしました。勿論他の選択肢との相対比較で、他は正しい感じがするというのも理由です。

全部を総合して選択肢④を解答とします。

解説を読んだ上での考察:

選択肢③で解説では、「あらかじめ要素分割を制御して行っておけば、応力分布を容易にかつ正確にグラフに描く事が出来」と書いて有りますが、こんな特殊な要素分割が「容易」とはとても思えませんし、「正確に」についてもしょせん節点値は要素値又は積分点値の平均から求められるので、「正確」という言葉には抵抗が有ります。

選択肢④については、「剪断応力のみが特殊では無い」という説明で上手く説明出来ないモヤモヤがすっきりしました。

1分40秒掛かりました。

ネタばれ注意です(正解を書きます)。
問題文の全文引用はしません。自分で入手して読んで下さい。

問題文のテーマは「出力する物理量」です。ポイントは、「構造計算結果の可視化」、及び「最も適切なの」です。

「最も適切なの」を選択するという事は、「適切で無い選択肢が3個有る」という事です。

全ての選択肢をざっと見ます。先頭が全て「金属材料よりなる構造物の」で始まります。

選択肢①の要点は「破損評価には、ミーゼス応力のコンタ図で十分」です。脆性材料か延性材料かについて言及してませんので、不適切っぽいです。

選択肢②の要点は、「変形評価には、ひずみのコンタ図で十分」です。ひずみより、変形図を見るべきだと思います。不適切っぽいです。

選択肢③の要点は「破損評価には、ミーゼス応力のコンタ図及び主応力のコンタ図と主応力方向が必要」です。脆性延性各材料に対応しているので、これは適切だと思います。

選択肢④の要点は「変形評価には、二次元平面内の変形図表示で十分」です。「二次元平面内」という表現から、解析自体は三次元であると推察されます。捩じり等は二次元では適切に変形状態を把握出来ないので、不適切だと思います。

全部を総合して選択肢③を解答とします。

解説を読んだ上での考察:

可視化だけに留まらず、脆性/延性材料毎の破壊モードという処迄踏み込んで理解し、覚えなさいという事が解説から読み取れます。

45秒掛かりました。

ネタばれ注意です(正解を書きます)。
問題文の全文引用はしません。自分で入手して読んで下さい。

問題文のポイントは、「アセンブリ」、及び「不適切なの」です。

「不適切なの」を選択するという事は、「適切な選択肢が3個有る」という事です。

著者はCADについて余り詳しく有りません。

選択肢①の要点は「アセンブリの構成要素はパーツおよびサブアセンブリ」と「構成要素の情報はツリー型の階層構造」。サブアセンブリという物が本当に有るのか知らないのですが、適切っぽいです。

選択肢②の要点は、「パーツやサブアセンブリに拘束を定義してアセンブリを作成することができる」と、「面、線、点が拘束対象の要素」。「拘束の種類には、一致、距離、平行、角度、接線等がある」。この辺りについても知識が無いのですが、何となく適切っぽいです。

選択肢③の要点は「あるCADで定義されたアセンブリは異なるCADへ簡単にデータ変換出来る」。これは信じ難いです。CAD間のデータ変換が難しいという事は、CAE畑の人にも良く知られた事実です。不適切だと思います。

選択肢④の要点は「アセンブリにおける拘束は或るトレランスを有している。従ってIGESを介したCAEデータへの変換等では図形の情報が正しく伝わらない場合が有る」。異なるCAD間では、IGESのデータの変換が困難だと言う事はCAE畑の人にも良く知られた事実です。適切だと思います。

選択肢③を解答とします。

解説を読んだ上での考察:

特に有りません。

15秒掛かりました。

ネタばれ注意です(正解を書きます)。
問題文の全文引用はしません。自分で入手して読んで下さい。

問題文のポイントは、「データの不具合を修正する作業を示す用語」、及び「最も適切なの」です。

これは知っていれば瞬時に解ける問題です。筆者は知っています。

選択肢①は「タイイング」。不適切です。

選択肢②は「デフィーチャー」。不適切です。

選択肢③は「ヒーリング」。日本語では治癒が対応する単語です。日常用語としても今や使われてますね。問題文に記述されている通り「面の欠落・エッジの未縫合・微小サーフェスの発生等」がヒーリングの対象です。最も適切です。

選択肢④は「データリカバリー」。不適切です。

解説を読んだ上での考察:

特に有りません。

1分40秒掛かりました。

ネタばれ注意です(正解を書きます)。
問題文の全文引用はしません。自分で入手して読んで下さい。

問題文のポイントは、「CADデータの品質を示す用語」、及び「最も適切なの」です。

これは知っていれば瞬時に解ける問題ですが、残念ながら筆者は用語を知りませんでした。従って推測します。

選択肢①は「Data Error」。余りに単語が単純過ぎて、CADの用語らしく無いので、取り敢えず不適切。

選択肢②は「Product Data Quality」。何かそれらしいですが、いかにもな名前なので逆に警戒します。

選択肢③は「Tolerance Error」。問題文中の「面の離れ」からTolerance(公差)は良さそうにも見えますが、意味する範囲が狭すぎるようにも思います。品質はToleranceのみでは無い気がします。取り合えば不適切とします。

選択肢④は「Data Quality Error」。全ての選択肢を見て来て、「品質を示す用語」なのに、「Error」という単語が入っていて良いのかと言うのが気に成ります。しかし考えた末、「Error」が入っていても品質関連の単語であれば良いと決めました。結局この選択肢④を解答としました。

解説を読んだ上での考察:

筆者の解答は間違ってました。

55秒掛かりました。

ネタばれ注意です(正解を書きます)。
問題文の全文引用はしません。自分で入手して読んで下さい。

問題文のポイントは、「軸対称問題」、及び「正しいもの」です。

選択肢①から見て行きましょう。「原点を通るある軸周りに360°回転した物体の解析を行える。」は特に問題は有りません。「三次元の軸対称物体を二次元のモデルで解析出来る」も特に問題有りません。正しいと思いますが、一応保留。

選択肢②です。「立体の要素を用いて三次元のモデルを作成する必要がある」は間違いです。用いるのは「軸対称要素」です。後半も間違ってます。

選択肢③です。「軸対称問題では、二次以上の高次要素が使えなくなる」は誤りです。そんな制約は有りません。後半も間違ってます。

選択肢④です。「軸対称問題では、高次要素しか使えなくなる」は誤りです。そんな制約は有りません。後半は日本語として変ですね。

選択肢①が解答です。

解説を読んだ上での考察:

特に有りません。

50秒掛かりました。

ネタばれ注意です(正解を書きます)。
問題文の全文引用はしません。自分で入手して読んで下さい。

問題文のポイントは、「平面ひずみ」、「平面応力」、「軸対称」及び「正しい記述」です。

この問題は暗記と言えば暗記ですが、必須項目です。

平面応力は、面に直交方向の垂直応力が零ですが、同じ成分の歪は生じますので、選択肢①は正しく有りません。

軸対称の応力成分は、σx、σy、τxyは簡単に思いつくと思いますが、σθ(周方向成分)はちょっと考えてから思い出しました。なので4成分が正しいです。従って選択肢②は駄目。

平面歪は、面に直交方向の垂直歪が零ですが、同じ成分の応力は生じますので、選択肢③は正しいです。

この時点で解答を得ましたが、一応選択肢④も見ておきましょう。平面応力と平面歪では、面に直交方向の垂直歪と垂直応力が明らかに異なりますので、これは間違ってます。

解説を読んだ上での考察:

特に有りません。

2分10秒掛かりました。

ネタばれ注意です(正解を書きます)。
問題文の全文引用はしません。自分で入手して読んで下さい。

問題文のポイントは、「ベルヌーイ・オイラーはり要素」、「任意点」及び「正しいものを選べ」です。

問題文に情報量が多いので、丁寧に読む必要が有ります。やはり選択肢を良く見比べれば、解答を得るのはそんなに難しく有りません。

各軸の向きを良く確認しましょう。それから、w(上にバー)の変数の意味は、「xにおけるyz断面の中立軸上の点におけるz方向変位」です。w(上にバー)はyとzに関しては定数です。

4つの選択肢を良く見比べました。先ず気に成ったのはuです。uはxに勿論依存しますが、中立軸から離れた点では中立軸上の点と異なる値を取ります(詳しくは解説を読んだ上での考察の中で)。従って選択肢①はu=0なので駄目です。

次にvに着目しますが、はり(正確にはベルヌーイ・オイラーはり)理論よりy方向には変位は変化しません。只、全ての選択肢でv=0なので、vでは絞り込みは出来ませんね。

次にwですが、これも全ての選択肢で同じです。uの違いだけで解答を決めて行く必要が有ります。uはベルヌーイ・オイラーはり理論より、wの勾配に比例する事が分っています。従って選択肢④は駄目です。

残るはuのz依存性です。中立軸上の点のみを考える場合は、zに依存しませんが、「任意点」ですので、これ又ベルヌーイ・オイラーはり理論よりzに比例します。

よって解答は選択肢③です。

解説を読んだ上での考察:

ベルヌーイ・オイラーはり理論の最大の胆は、解説に書いて有る通り、「ベルヌーイ・オイラーの仮定は、中立軸(中立面)に垂直な断面が、変形後も　平面を保ち、中立軸(中立面)に垂直であると考える事である」です。材力の教科書には図入りで説明してあると思いますので、図も見ながら理解して下さい。

8分45秒掛かりました。

ネタばれ注意です(正解を書きます)。
問題文の全文引用はしません。自分で入手して読んで下さい。

問題文のポイントは、「二次元2節点トラス要素」及び「局所座標系において」です。

これは、残念ながら間違えました。時間が掛かるのを気にして逸ってしまった事も有ります。

全体座標系について言及しているのに、全体座標系には全く関係し無い問題です。それは見破ったのですが、更に落とし穴というか見落とした点が有りました。

4つの選択肢を良く見比べました。先ず気に成ったのは対角項が全て1かどうかです。行も列も先頭から、1x(上にバー)、1y(上にバー)、2x(上にバー)、2y(上にバー)の順です。

自分自身の変位と自分自身の内力は係数1で係っていても良いと思いました。という事で(安易に)対角項は全て1だと決めてしまいました。

次に考えたのは、1行目を書き下してみようという事です。

f_{1x(上にバー)}・L/EA = 1・u_{1x(上にバー)}+0・u_{1y(上にバー)}-1・u_{2x(上にバー)}+0・_{u2y(上にバー)}

これで1行目の係数は、1,0-1,0で決まりです。2行目もこのやり方で確認すれば良かったのですが、先を急いでしまいました。選択肢④も1行目がこの係数になるのですが、対角項は全て1であると決めつけてしまった物ですから、①を解答としてしまいました。

解説を読んだ上での考察:

解答に辿り着くのを焦る事で良く無い事が起きている気がします。急がば回れと言う事でしょうか。

「トラス要素」という事は、伸び縮みだけを持つ要素という事です。従って解説に有るように

(1)伸びをトラス両端の2節点の局所x方向変位の差で記述します。

(2)フックの法則から、内力と伸びの関係を記述します。

(3)(1)の関係を(2)に代入します。

(4)マトリックス形式に整理して表現します。

(5)トラス要素は伸びと縮みしかしないので、局所y方向の内力は常に零です。それを無理にトラス両端の2節点の局所y方向変位と関係付けると係数はいずれも零になります。

(6)(4)と(5)を合わせてマトリックス表現すると求める解となります。