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技術士二次試験 機械部門 【過去問Ⅱ-1答案】安全係数(安全率) 使用する理由 機械構造物の強度設計 

こんにちは。

たけゆうです。

今回は、機械部門のキーワード「安全係数(安全率)」について、過去問Ⅱ-1の答案を開示します。

材料力学【平成27年Ⅱ-1】

機械構造物の強度設計における安全係数(又は安全率)について、使用する理由とともに、値を設定する上で考慮すべき項目について述べよ。

答案

1.安全率を設定する理由
製品に作用する荷重や基準強さを正確に見積ることは困難であるため、安全率を設定する必要がある。具体的には、①最大応力が、②基準強さを上回った場合に物体は破壊に至る。①最大応力は、製品を使われ方、材料や組立の精度にバラツキが発生する。②基準強さは材料自体の物性によりバラツキが発生する。これらのバラつきを考慮し、①<②を担保するために設計者が設けるのが安全率である。

2.値を設定する上で考慮すべき項目
①「基準値」に影響するもの

・材料物性のバラツキ
・材料の異方性
・経年劣化
・製品の耐用年数
・製品の使用環境(温度、水分、紫外線、腐食ガス)

②「設計上想定される最大の値」に影響するもの
・製品の使われ方(使用頻度、使用期間 等)
・製品の想定される使用者(成人、子供、幼児、高齢者、国籍等)
・寸法や組立精度のバラツキ

以上

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takeyuu
倹約投資家サラリーマンパパ33歳。ずっとニコニコ円満家庭が目標。 機械/電気で技術士一次試験合格。 機械で技術士二次試験不合格するも、合格を目指し情報発信中。 (令和2年の結果 問Ⅰ:A、問Ⅱ:C、問Ⅲ:A)