2025年：材料の強さ
2025-09：2025年度 第09問（問題）
次の１～６の記述は、材料の強さについて述べたものです。その内容が最も適切なものを３つ選び、その番号を答えてください。
１．部品の寸法を求める場合の強さの計算には、材料の許容応力がもとになる。
２．鋳鉄やコンクリートのようなもろい材料では、圧縮試験を行って、圧縮破壊が生じたときの圧縮荷重を試験片断面積で割った値が圧縮強さとなる。
３．比例限度以内では、せん断応力とせん断ひずみは比例する。このときの弾性係数を横弾性係数といい、一般に金属の横弾性係数の値は、縦弾性係数の30％以下である。
４．熱応力は、温度変化によって材料内に生じる圧縮や引張に対する応力で、その単位にはジュール[Ｊ]を用いる。
５．引張強さを基準強さとしたとき、一般的に鋳鉄の静荷重での安全率は３である。
６．等分布荷重を受ける片持ばりの最大曲げモーメントは、全荷重が自由端に集中したときの半分になる。
（6点）
１、２、６
2024年：材料の強さ
2024-09：2024年度 第09問（問題）
次の１～６の記述は、材料の強さについて述べたものです。その内容が最も適切なものを３つ選び、その番号を答えてください。
１．引張試験機は、縦軸に荷重を、横軸に変形量を記録するような装置をもっている。この装置で描かれる線図を応力－ひずみ線図という。
２．等分布荷重を受ける片持ちばりの曲げモーメントは、固定端で最大となり、自由端 では０（ゼロ）となる。なお、自由端と固定端の間の曲げモーメントの変化は、放物線となる。
３．材料が引張り・圧縮・曲げなどの荷重を受けたとき、その繰返し回数によって、静荷重を受けたときよりはるかに小さな荷重で破壊を起こすことがある。この現象をクリープという。
４．材料の断面形状が穴や切り欠きなどで、局部的に急に変化する部分では、大きな応力が生じることがある。これにより材料は破壊、とくに疲労破壊を起こしやすいので注意が必要である。
５．はりの曲げでの断面二次モーメントや断面係数の値は、材質に関係なく、断面の形状・寸法と中立軸の位置に応じて決まる。
６．常温で両端を固定した材料を冷却すると、材料内部には圧縮応力が生じる。
（6点）
２、４、５
2023年：材料の強さ
2023-09：2023年度 第09問（問題）
次の１～６の記述は、材料の強さについて述べたものです。その内容が最も適切なものを３つ選び、その番号を答えてください。
１．引張強さを基準強さとしたとき、鋼の静荷重での安全率は４である。
２．等分布荷重を受ける単純支持ばりの曲げモーメントは、中央で最大になり、両支点では０（ゼロ）となる放物線で表される。
３．比例限度以内では、応力とひずみは正比例する。これをフックの法則といい、垂直応力とそのときの縦ひずみとの比を縦弾性係数またはポアソン比という。
４．許容応力は、使用される材料に許される最大の応力である。したがって、機械や構造物の各部に生じる応力がそれ以内であれば、変形や破壊などが生じることがなく安全である。
５．熱応力は、温度変化によって材料内に生じる圧縮や引張に対する応力で、その単位にはジュール〔J 〕を用いる。
６．鋳鉄やコンクリートのようなもろい材料では、圧縮試験を行ったときの破壊荷重か ら、そのときの応力を圧縮強さとすることができる。
（6 点）
２、４、６
2022年：材料の強さ
2022-09：2022年度 第09問（問題）
次の1～6の記述は、材料の強さについて述べたものです。その内容が最も適切なものを3つ選び、その番号を答えてください。
- 引張り荷重または圧縮荷重が作用する両振り荷重は、繰返し荷重に分類される。
- 弾性限度以内では、応力とひずみは正比例する。これをフックの法則という。
- 鋼材は、一般に、低温では著しくもろくなり、衝撃に対する抵抗が減少する。
- 切欠きによって生じる応力の大きさは、切欠き溝の底の角度が大きいほど応力は大きい。
- 降伏点が現れにくい金属材料の場合には、降伏点にかえて永久ひずみが一定の値、例えば0.2%に達したときの応力を求めて、その値を耐力とする。
- 等分布荷重を受ける片持ちばりは、固定端で最大曲げモーメントが生じ、その値は全荷重が自由端に集中したときの最大曲げモーメントの である。
(6点)
3、5、6
2021年：材料の強さ
2021-09：2021年度 第09問（問題）
次の１～６の記述は、材料の強さについて述べたものです。その内容が最も適切なものを３つ選び、その番号を答えてください。
１．鋳鉄のように引張りに弱く、圧縮に強い材料のはりの曲げに対する断面形状は、引張応力が圧縮応力より小さくなるようにするとともに、全体として断面係数が小さくなるようにする。
２．等分布荷重を受ける片持ちばりの曲げモーメントは、固定端で最大となり、自由端では０（ゼロ）となる。なお、自由端と固定端の間の曲げモーメントの変化は、放物線となる。
３．材料が引張り・圧縮・曲げなどの荷重を受けたとき、その繰返し回数によって、静荷重を受けたときよりはるかに小さな荷重で破壊を起こすことがある。この現象をクリープという。
４．使用される材料に許される最大の応力で、それ以内なら変形や破壊などしないで安全であるとして、設計の基礎に用いられる応力を許容応力という。
５．応力集中の程度を表す係数を形状係数といい、その値は切欠きの形状と材料の種類によって決まる。
６．コンクリートのようなもろい材料に圧縮荷重を加えていくと、材料はわずかに変形した後に破壊する。この破壊したときの応力を圧縮強さという。
【問題９】
２、４、６
2020年：材料の強さ
2020-09：2020年度 第09問（問題）
次の ア カ の記述は、 材料の強さ について述べたものです。その内容が 適切な もの を３つ選び、その 記号 を 答えて くだ さい。
ア．鋼材は、一般に低温では著しくもろくなり、衝撃に対する抵抗が減少する。
イ．弾性限度以内では、応力とひずみは正比例する。これをフックの法則という。
ウ．引張り荷重または圧縮荷重が作用する両振り荷重は、繰返し荷重に分類される。
エ．切欠きによ る応力集中に注目したとき、応力の大きさは、切欠き溝の底の丸みが大きいほど小 さい。
オ．アルミニ ウ ム合金に引張りの静荷重が加わる場合は、降伏点を基準強さにとる。
カ．常温で両端を固定した材料を冷却すると、材料内部に引張応力が生じる 。
（6 点）
ア、 エ 、 カ
2019年：材料の強さ
2019-09：2019年度 第09問（問題）
次の１～４の記述は、材料の強さについて述べたものです。その内容が正しいものには○で、誤っているものには×で、それぞれ答えて下さい。
１．軟鋼に引張りの静荷重が加わる場合は、降伏点を基準強さにとる。
２．応力集中の程度を表す係数を形状係数といい、その値は切欠きの形状と材料の種類によって決まる。
３．部品の寸法を求める場合の強さの計算には、 許容応力がもとになる。
４．はりの危険断面では、 生じる応力 が 最大曲げ応力以内 であ れば、 その はりは安全である。
（4 点）
１．○ ２．× ３．〇 ４．×
2018年：材料の強さ
2018-12：2018年度 第12問（問題）
次の1～4の記述は、材料の強さについて述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ1つずつ選び、その記号を答えて下さい。
- 引張荷重もしくは圧縮荷重が作用する ( 1 ) 荷重は、繰返し荷重に分類される。
《選択肢》 ア. ねじり / イ. 片振り / ウ. 両振り / エ. 交番
- 鋳鉄のようなもろい材料は、圧縮試験で材料がわずかに変形して破壊したときの最大応力を ( 2 ) とすることができる。
《選択肢》 ア. 極限強さ / イ. 耐力 / ウ. 圧縮強さ / エ. 降伏点
- 荷重を受けるはりのたわみを小さくするには、( 3 ) が大きくなるようにするとよい。
《選択肢》 ア. 断面二次モーメント / イ. 極断面係数 / ウ. 極断面二次モーメント / エ. 曲げこわさ
- 材料が引張り・圧縮・曲げなどの荷重を繰返し受けたとき、その繰返し回数によって静荷重を受けたときよりはるかに小さな荷重で破壊を起こすことがある。この現象を ( 4 ) 破壊という。
《選択肢》 ア. 脆性 / イ. クリープ / ウ. 疲労 / エ. 靭性
(8点)
1. イ
2. ウ
3. ア(エ) (※3. は「エ」も正解とします。)
4. ウ
2017年：材料の強さ
2017-12：2017年度 第12問（問題）
次の1～4の記述は、材料の強さについて述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ1つずつ選び、その記号を答えて下さい。
- トルクが加わった軸の任意の直角断面に生じる ( 1 ) モーメントは、加えられたトルクとつり合いの状態になる。
《選択肢》ア. 断面二次 / イ. 最小断面二次極 / ウ. 抵抗ねじり / エ. 断面二次極
- 荷重を受けて湾曲したはりのたわみを小さくするためには、縦弾性係数に断面二次モーメントを乗じた値、すなわち ( 2 ) が大きくなるようにするとよい。
《選択肢》ア. 曲げこわさ / イ. 曲げ強さ / ウ. 曲げにくさ / エ. 曲げ係数
- 二つの部品を直径13mmのピンで連結し、8kNの荷重で横に引っ張ったとき、ピンに生じるせん断応力はおよそ ( 3 ) MPa である。
《選択肢》ア. 127.4 / イ. 90.0 / ウ. 60.3 / エ. 20.0
- 構造物の組子や機械部品の棒などで軸方向に圧縮荷重が働く時、棒の直径に比べて長さがある程度以上長い棒では、ある程度の荷重に達すると曲りはじめ、圧縮強さ以下の小さな応力でも折損する。このような現象を ( 4 ) という。
《選択肢》ア. 屈折 / イ. 屈曲 / ウ. 座屈 / エ. 曲折
(8点)
1. ウ
2. ア
3. ウ
4. ウ
2016年：材料の強さ
2016-12：2016年度 第12問（問題）
次の1～4の記述は、材料の強さについて述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢から選び、その記号を解答用紙に記入して下さい。
- 座屈を生じる柱において、比較的長い柱の座屈荷重は ( 1 ) の式から求められる。
《選択肢》 ア. テトラマイヤ / イ. オイラー / ウ. ランキン / エ. ジョンソン
- 軟鋼の横弾性係数は約80GPaで、一般に軟鋼の縦弾性係数の約 ( 2 ) %である。
《選択肢》 ア. 20 / イ. 40 / ウ. 60 / エ. 80
- 材料が引張り・圧縮・曲げなどの荷重を繰返し受けたとき、その繰返し回数によって静荷重を受けたときよりはるかに小さな荷重で破壊を起こすことがある。この現象を ( 3 ) 破壊という。
《選択肢》 ア. 疲労 / イ. 脆性 / ウ. クリープ / エ. 靭性
- 鋳鉄のようなもろい材料に圧縮荷重を加えていくと、材料はわずかに変形したのちに破壊する。そのときの最大応力を ( 4 ) とすることができる。
《選択肢》 ア. 極限強さ / イ. 圧縮強さ / ウ. 耐力 / エ. 降伏点
(2点×4問=8点)
1. イ
2. イ
3. ア
4. イ
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