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鏡板と応力集中P148,P149

   さら形鏡板   半だ円鏡板   半球形鏡板 鏡板の種類を覚え、イメージしましょう。

 『初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<8次:P148~P149 (11.5 鏡板)

鏡板の形状P148

 さら形鏡板 → 半だ円鏡板 → 半球形鏡板 →薄い  ← これだけ覚えておけば大丈夫でしょう。

・圧力容器の鏡板の必要厚さは、鏡板の形状には関係ない。 H17/12 H22/12 答え

【×】 な、こたぁあ~ない。テキスト<8次:P148 下8行目太字>

・さら形鏡板は、半球形鏡板よりも板厚を薄くすることができる。 H21/12 答え

【×】  半球形の場合が最も薄くできる ←これ覚えちゃおう。テキスト<8次:P148 下7行目太字>
 さら形鏡板 → 半だ円鏡板 → 半球形鏡板 →薄い イメージが大事。テキストP132下から6行目太字

・同じ設計圧力の圧力容器の鏡板は、さら形より半球形の形状のほうが板厚を薄くできる。 H18/12

・圧力容器の鏡板の板厚は、同じ設計圧力で、同じ材質では、さら形よりも半球形を用いたほうが薄くできる。 R01/12 答え

【両方 ◯】 今度は【◯】ですよ。日本語をよく読んでね。テキスト<8次:P148~P149 (11.5 鏡板)>を一度読めば(イメージしながら集中して)大丈夫だと思います。

・さら形鏡板では、隅の丸みの半径が小さくなるほど、この部分に発生する応力は大きくなる。 H12/12 答え

【◯】   さら形鏡板 → 半だ円鏡板 → 球形鏡板 の順番で板厚を薄くできる。つまり、隅の丸みが小さくなるほどかかる応力が大きくなる。

・圧力容器の鏡板の必要厚さは鏡板の形状に関係し、同じ設計圧力、同じ円筒胴の内径、同じ材質であれば、半球形、半だ円形、さら形の順に必要な板厚を薄くでき、さら形鏡板が最も薄くできる。 H28/12 答え

【×】 ぅむ。逆ですね。テキスト<8次:P148 下8行目太字>を引用ス。  鏡板の形状がさら形,半だ円形,半球形の順に,必要な板厚が薄くでき,半球形の場合が最も薄くできる.


応力集中

 鏡板の形状がイメージできていれば、難しくない。

・応力集中は、形状や板厚が急変する部分やくさび形のくびれの先端部に発生しやすい。 H11/12 H19/12 答え

【◯】 ぅむ。形が急に変わところや、くさびの部分は、応力が集中するんだね。テキストは<8次:P148の最終行>です。

・応力集中は、形状や板厚が急変する部分に発生しやすい。 H21/12 答え

【◯】 ぅむ。応力集中は、絶対逃さないようにしよう。

・応力集中が小さい形状であると、より安全な圧力容器といえる。 H22/12 答え

【◯】 まったく、その通り! テキスト<8次:P149 2行目> (福島原発の圧力容器や格納容器も、これが基本にあるんだろうねぇ…。)

・応力集中は、容器の形状や板厚が急変する部分やくさび形のくびれの先端部に発生しやすいため、鏡板の板厚はさら形よりも半球形を用いたほうが薄くできる。 H23/12 答え

【◯】 ぅ~ん、テキスト<8次:P149  (図11.5、図11.6)を見ながらジックリ読んでおくしかないか。あるいはイメージで。

・圧力容器に用いる板厚が一定のさら形鏡板に応力集中は起こらない。 H27/12 答え

【×】 この頁を上から過去問こなしてあれば、んなこたーない! と、叫ぶだろう。正しい文章は、

「圧力容器に用いる板厚が一定の半球形鏡板に応力集中は起こらない。」

 テキストは<8次:P149 1~2行> であるが、『上級 冷凍受験テキスト』<9次:P180右 最終行>には、「なお、半球形鏡板では、r = R で応力集中は生じない。」と記されている。(初級テキストにも記してほしいのだけど…。)

・板厚が一定の圧力容器であれば、さら形鏡板に応力集中は起こらない。 R05/12 答え

【×】 ぅむ。「半球形鏡板に応力集中は起こらない。」(「応力集中」問題は、5~10年周期で出題されるのか?果たして…。)

 03/04/21 04/09/05 05/03/21 07/03/24 08/03/15 08/04/25 09/05/30 10/09/11 11/06/30 13/07/04 14/08/02 16/08/20 17/02/13 19/11/23  20/07/05 22/01/17 23/11/29

 『初級 冷凍受験テキスト』8次改訂版への見直し、済。(22/01/17)

修正・訂正箇所履歴

【2016/06/11 新設】

  • 文章など見直し。(2019(R1)/07/28)
  • テキスト8次改訂版(R01(2019)-11月改訂)へ対応、および、文章を見直し。(2020(R02)/07/05)
  • 全般的に見直し。(2022(R04)/01/17)

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【参考文献】

  • 初級 受検テキスト(SIによる初級受検テキスト):日本冷凍空調学会
  • 上級 受検テキスト(SIによる上級受検テキスト):日本冷凍空調学会
  • 冷凍機械責任者(1・2・3冷)試験問題と解答例(13):日本冷凍空調学会
  • 第3種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院
  • 第1・2種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院

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