注：解答は配布したＡ３用紙を半分におり、おり目を左にＡ４縦に４ページ使う。各ページ２問ずつ解答を目安にする。１ページ上に番号氏名記入。

（教科書，ノート，筆箱など持ち込み不可、電卓持ち込み可）　　　　　Ｈ１２／７

１．延性材料の単軸引張試験より得られる公称応力－ひずみ関係の概略図を右に示すがこの図を回答用紙に書き下記の問に答えよ

ａ）降伏応力がはっきりしないが便宜上のその点を図に示し，その呼び名も示せ

ｂ）最高点Ａの応力名　　ｃ）点Ａの右と左での試験片の変形の相違を述べよ

ｄ）点Ａから徐々に荷重を０にしていったときの経路を図に示せ

ｅ）平均応力が点Ａより低い応力で破壊する場合（室温）を３つあげなさい。（圧縮の場合もあり）

２．下記ａ），ｂ）の場合の単軸引張試験で軸応力σ＝40,000psiを加え，両者とも降伏強度τ_Ｙ＝18,000psiのとき分解せん断応力の最大値を求め降伏するかどうか書き，またｃ）も計算しなさい　　　　　　　　　　ａ）軟鋼（多結晶，等方材料）　　　

ｂ）α鉄の単結晶で軸応力方向<100>　　　　ｃ）τ_ＹをＳＩ単位に換算せよ。

３．右図のように転位線が矢印の方法へ移動しているときＡ，Ｂでくぎづけになったとるすと，その後転位は張り出す．図のように長さι，転位の張力Ｔ，作用するせん断応力τを定義するとき下記の問に応えよ（必要なら新たに記号を定義）

ｂ）Ｔをバーガーズベクトルの大きさｂと弾性定数により示せ

ｃ）張り出す様子を図示し，張り出しで転位を増殖させるのに必要なせん断応力τの条件式を、計算過程とともに示せ。

ｄ）張り出しから転位ループを次々と増殖する転位源の名称を示せ

ｅ）張り出しに関係する金属の強化法をくぎづけの種類とともにすべて述べなさい．

ｆ）超超ジュラルミン(7075)はｅ）のうちどの強化法か

ｂ）通常の金属と高分子材料との微視的構造（原子、分子）の相違を述べよ。

ｃ）多くのプラスチック（高分子樹脂）の強度が金属より小さい理由を述べよ。

５．次の語句を２行程度で要点だけ説明せよ。（必要なら図示説明、記号定義）

ａ）ガラス遷移（転移）　　　　ｂ）せん断応力　　　　　ｃ）クリープ　　　　　　ｄ）Maxwell粘弾性モデル　　　ｅ）転位　　　　　　　　ｆ）双晶変形　　

（教科書，ノート，筆箱など持ち込み不可、電卓持ち込み可）　　　　　Ｈ１１／９

１．アルミニウム合金の単軸引張試験より得られる公称応力－ひずみ関係の概略図を描き，その試験より得られる工学上重要な力学物性を図と対応させ述べよ．(3個以上)

２．内圧ｐを受ける薄肉円筒形圧力容器の主応力σ１，σ２，σ３は，壁圧ｔ，直径ｄにより次式で近似できる．　　　

ｔ＝0.1 inch，ｄ＝60 inch，使われている金属の降伏強度τ_Ｙ＝15,000 psi のとき，ａ）圧力容器の概略図を描き３つの主応力の方向を示せ．ｂ）塑性変形を生じない範囲で加えうる最大圧力ｐ(psi)はいくらか．ｃ）τ_ＹをＳＩ単位に換算せよ．

３．単軸引張試験より得られる引張強さより低い応力（平均応力）で破壊する場合（室温）を述べなさい。（圧縮の場合もあり，３つ習ったはず）

４．工業用固体材料に関する次の問に答えなさい。　　　（数字はAISI規格）

ａ）下記の材料を室温で使用する場合、延性材料、脆性材料に分類しなさい。

　　　軟鋼、１１００（工業用純アルミ）、７０７５（アルミ合金）、セラミック、

　　　ガラス、鋳鉄、４３４０（高張力鋼）、銅、熱硬化性樹脂

ｂ）上記７０７５と４３４０は母材より強化（降伏応力、引張強さを高める）されたものであるが、その方法の本講義での呼び方をそれぞれ示せ．

ｃ）ｂ）の強化法の微視的メカニズム（なぜ強化できるか）をそれぞれ説明しなさい．

５．ｆｃｃ金属の結晶構造を示す単位胞とすべてのすべり面、すべり方向を、下記のｓｃの例にならって書きなさい。またｆｃｃ金属を前問ａ）より選びなさい。

ｂ）通常の金属と高分子材料との微視的構造（原子、分子）の相違を述べよ。

ｃ）多くのプラスチック（高分子樹脂）の強度が金属より小さい理由を述べよ。

７．次の語句を簡単に分かりやすく説明せよ。（必要なら図示説明、記号定義）

１）ガラス遷移（転移）　　　　２）せん断応力　　　　　３）応力集中　　　　　　４）Maxwell粘弾性モデル　　　５）転位　　　　　　　　６）双晶変形　　

ｄ）金属と比べたときのプラスチックの物性の強度以外の長所、短所を述べよ。

８．次の語句を簡単に分かりやすく説明せよ。（必要なら図示説明、記号定義）

１）ガラス遷移（転移）　　　　２）せん断応力　　　　　３）応力集中　　　　　　４）最密充填原子面　　　　　　５）転位　　　　　　　　６）双晶変形　　

７）クリープ　８）すべり系　　９）Maxwell粘弾性モデル　10）破壊靭性

ａ）転位とは何か説明せよ。また、転位の運動で塑性変形が進むイメージを理解するため、講義で説明した類似物、たとえを示せ。