技術士の過去問令和3年度（2021年）基礎科目「解析に関するもの」問15

問題

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線形弾性体の2次元有限要素解析に利用される（ア）〜（ウ）の要素のうち、要素内でひずみが一定であるものはどれか。

1 .

（ア）

2 .

（イ）

3 .

（ウ）

4 .

（ア）と（イ）

5 .

（ア）と（ウ）

（技術士第一次試験　令和3年度（2021年）基礎科目「解析に関するもの」　問15 ）

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正解は１です。

有限要素法において、ひずみは変位を座標で微分したものになります。

３接点三角形要素では

u(x,y)=α₀+α₁x+α₂y

v(x,y)=β₀+β₁x+β₂y

といった単純な式で表せ、微分すると定数になるためひずみが一定ということになります。

一方で、残りの２つについては式にx²のように微分して定数にならない項が残るため、ひずみが一定でないということになります。

この説明はかなり簡素化したものですが、有限要素解析の式はかなり複雑なため、専門分野でない人は以上のような認識で十分かと思います。

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