東大航空宇宙工学専攻平成17年推進工学(午後)

　東京大学大学院航空宇宙工学専攻平成17年の推進工学(午後)についての総評と難易度、解答の指針についてまとめたいと思います。

本問の収録先商品は以下です。

総評

　板バネの付いた継手とシャフトに関する振動について考察する問題です。本問は材料力学と振動工学との融合問題なります。

　第1問が大分とっつきにくいものの、この問題が解けなくても第2問、第3問は解けるようになっているみたいです。

　なので、第1問を見て絶望しても捨てる前に後続の問題が解けるかどうかは考えてみる癖をつけておきましょう。

　本問を選択しないというのも1つの選択肢ですが、他の大問がこの問題以上に手の付けようがないものだったら完全に詰んでしまいますので、問題の取捨選択は慎重に判断した方が良いと思います。

　計算量としてはそれほど大したものではないですが、本問の状況設定を理解するにはそれなりに時間が必要ではないかなと感じました。

　第2問は参考書などを見てもよくある式展開や考え方が適用できそうですが、第1問や第3問は本問固有の状況設定に対する理解や応用力が問われているので、少し難易度は高めといえるでしょう。

　以上より、本問は★4つとしました。

第1問

　継手の回転剛性を導出するよう指示が出ています。継手だけを考えても思考は進まないので、継手に接続されている板バネから考察を進めるとよいでしょう。

　本問で取り上げられているシステムは板バネに力がかかることで継手が回転する仕組みになっているよです。なので、板バネに力がかかった時に、継手にはどのような力がかかるのかを考えてみましょう。

第2問

　これはまぁ、よくある問題パターンですね。2つの回転体の捩じれに関する方程式を立てて計算を進めればよいですね。

　危険角周波数を求めるという問題ですが、要するに共振してしまう角振動数がいくらか聞いてきていますね。この問題は取りたいところです。

第3問

　問題文の条件で回転体A,Bの中心軸の回転剛性がともに等しい場合を考えるように指示が出ています。このシステムにはA,Bの他に継手がパーツとして存在しますよね？

　それらがいずれも同じ回転剛性になっている…というのが本問の条件なわけです。では、この条件をどのように使えばよいでしょうか？

　考えてみてください。