力学物性問題 （図はなし，資料参照）
２章（資料）
１．最密充填原子面とは何かを説明せよ
２．ｐ．⑦の例題２－５でｓｃからｆｃｃへ変態する場合を計算せよ．
６章
３．ｐ．②の課題
４．ある等方性材料において単軸引張試験で降伏が軸応力σ＝σＹ＝２τＹ＝40,000psiで起きたとする。その材料で四角柱部材を製作し、軸に垂直な直交２方向にそれぞれ－20,000psi（圧縮応力）および10,000psi（引張応力）を同時に受けているとき、降伏を起こさせる軸方向応力の条件式を求めよ。
５．局所応力が引張降伏強度に達するとクラック先端で塑性変形が生じるものとする。σY＝20,000psiとし、長さ１in、先端半径ρ＝０．０１inのクラックが存在するとき、局部降伏を起こさせるのに要する平均軸応力はいくらか答えなさい。
６．引張の真破断ひずみεfとしぼり RA との簡単な関係式を導きなさい
７．長さ１in、直径１in の円柱試験片を工具との摩擦０で塑性圧縮変形させる。荷重が20,000ｌｂのときに試験片の長さが0.2in 短くなった。ａ）この状態における真応力、真ひずみを求めなさい。ｂ）また求めた真応力をＳＩ単位に換算しなさい。
８．次に示す鉄系材料のヤング率Ｅ、降伏応力σＹをＳＩ単位に換算しなさい。
なお、Ｅについてはkgf/mm２へも換算しなさい。
（機械技術者として鉄（鋼）のＥの値は憶えたほうがよい）
Ｅ＝２９×１０６psi、 アームコ鉄：σＹ＝ ２４０００psi
高張力鋼（４３４０）：σＹ＝２０００００psi
９．金属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）上記の７０７５，４３４０の降伏応力、一様伸びは、母材の鋼、純アルミに比べ
それぞれ何倍程度か。また、ボーイング７４７ではどの部分に使用されているか。
１０．同じ温度でも融点の高い材料では低中温であり低い材料では高温となる。低中温であるか高温であるかを判断する量（パラメータ）を適当な記号を用いて示しなさい。
１１．高温特有の材料の強度特性をすべて述べなさい。
１２．クリープとはａ）どういう現象で、ｂ）どういう材料で、Ｃ）どういう条件で起こるか。ｄ）この現象の起こる機械の例をあげよ。
１３．単軸引張試験より得られるＵＴＳより低い応力（平均応力）で破壊する場合（室温）をすべて述べよ．
１４．次の語句を簡単に分かりやすく説明せよ。（必要なら適当に記号を定義）
ａ）粘弾性 ｂ）体積弾性係数
ｃ）応力集中 ｄ）座屈 ｅ）疲労限度
１５．引張試験前後の寸法を図のような記号（長手方向への引張荷重をＰとする）で示すとき公称応力Ｓ、公称ひずみｅ、真応力σおよび真ひずみεをそれらの記号で表せ。またσとＳ、εとｅの関係式を示しなさい。
１６．切り欠き靭性を調べる試験法を２つ示し、そのうち１つを図示して説明せよ
１７．次式はそれぞれ強化法、破壊に関するものであるが、式の名称、記号の意味とこれらの式が何を予測するのに用いるか示しなさい．
ａ） σ
Ｙ＝σ
ｉ ＋ ｋ
Ｙ 
（６章）
ｂ） σ
Ｆ＝
４，５章 （バーガーズベクトルの大きさをｂ，横弾性係数をＧとする）
１８．転移に関する次の問に答えよ。
ａ）転位とは何か説明せよ。
ｂ）金属原子が同時にせん断変形される理論強度はＧ／２πであるが、ほとんどの金属は１０ー４Ｇ程度となる。この理由を説明せよ。
ｃ）転位の単位長さのエネルギー（＝張力）の近似式を示せ。
ｄ）転位密度をρ、転位の平均移動距離を<x>とするとき、ａ）転位によるせん断ひずみγ＝ρｖ<x>で表され，この式によると２％しかひずみは生じないが、実際の延性金属では数十％以上ひずむ、その理由とそれを発生させるものをすべて示せ。
１９．教科書ｐ．丸３５の図７－１２のように転位が点ＡＢで動けないとき、これが転位増殖源となるのに必要なせん断応力τを図中の記号で表すよう導きなさい。
２０．ｆｃｃ金属，ｂｃｃ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９.ａ）より選びなさい。
ｓｃ 図は資料参照
２１．転位運動以外の変形様式を３つ示し、それぞれの変形の起こる条件を説明しなさい。また，それぞれの変形の中で起こりやすい結晶構造があれば示せ．
２２．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）
ａ）交差すべり（クロススリップ） ｂ）らせん転位
ｃ）フランク－リード源
６章
２３．金属材料の強化（降伏応力を高める）方法をすべて示し、それぞれ相違がわかるように簡単に説明しなさい。また、アルミ合金の７０７５－Ｔ６はどの強化法か。
７，８章
２４．高分子材料について下記の問に答えなさい。
ａ）高分子材料の分類を述べよ。
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。
ｄ）上記の短所を補うよう工夫されたプラスチックにどういうものがあるか。
また、その短所を補える理由を通常のプラスチックとの比較して述べよ。
ｅ）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。
２５．アモルファス材料で、鎖状高分子固体（ポリマー）の強度を決定する要因４つをあげなさい。
２６．高分子、ガラスの変形を単純化した次の２つの粘弾性モデルの概略図を下図の要素を使って示し、瞬間的な一定応力、一定ひずみを加えることは可能か、可能であれば一定応力下ではひずみ、一定ひずみかでは応力の時間変化の概略図を書きなさい。
ａ）Maxwell（マクスウェル）model
ｂ）Voigt（フォークト） model
（計算過程の要点も記すこと）
２７．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）
ａ）ガラス遷移（転移） ｂ）交差結合
２８．削除
９章，ほか
２９．超高圧力の利用について、
ａ）超高圧下での固体材料，金属材料の力学物性の特徴をあげなさい。
ｂ）高圧を利用した製品例をあげなさい。
３０．セラミックス材料の種類と，金属と比べての一般的な長所，短所，用途の相違を述べよ．