キーワードに対して実際の技術士二次試験の筆記テストの論文解答例を公開するシリーズの第4弾です。
今回のキーワードは「構造最適化」です。
この構造最適化も実際に機械部門の過去問で出題されています。
今回の記述内容も実際に私が試験対策学習期間に作成したもので、数回の練習を重ねてブラッシュアップし、何度も読み返して頭に入れていたものです。
また下記のリンク記事にて技術士二次試験対策の総まとめ記事をまとめています。
学習方法から筆記試験に必要なテクニック、おすすめの参考書、標準化以外の他キーワードに関する解答例リンクもあるのでこちらも参考にしてください。
技術士二次試験 解答例④ キーワードは【構造最適化】
今回は解答用紙1枚を想定しています。
仮に2枚、3枚の課題となる場合は、各項目で詳細を追加しながらマインドマップ上の関連キーワードを拾って追加し、文字数を調整しましょう。
「構造最適化」が記載されているマインドマップもこちらの記事にて公開しているので、併せて参考にしてください。
マインドマップ上段センターの「設計手法」の枠に記載されています。
→ 技術士二次試験 筆記論文対策はマインドマップで脳内を整理する
実際に練習用の解答用紙に記入したものがこちらです。
文字が汚いのは時間制限を掛けて書いたこと（言い訳ですが、、）もありますが、皆さんはもう少し綺麗に書いた方が心象は良くなると思います。
この文章を書くのに掛かった時間は26分でした。
1枚論文の場合、目標30分以内に書き上げないと厳しい闘いになりますが、今回は4分で見直しができるくらい少し余裕がある時間で書けました。
赤ペンは記述後に自分で記入したもので、後から眺めている時に間違えた部分や注意点がようにしています。
下線の引き方、段落の開け方、ナンバリングなど、文章以外の配置やレイアウトも参考にしてみてください。
ここで筆記試験で図を描く方法の紹介です。
概要の部分で3つの図を書いていますが、このスペース割り振りは「図を書く前」に決めてから書き始めましょう。
今回は横幅は解答用紙一杯まで、縦の行数は5行としています。
図を抜粋してみてみましょう。
解答用紙の中で先に図を描くスペースを決めたら、今度はそのスペースの割り振りを決めます。
今回の図の場合、横幅は一杯を使用すると決めたので、これを３等分しましょう。
縦については、図の下部に「図No 図の名称」今回の場合は「図1 最適化の説明図」を書く必要があり、これに1行を使用します。
その上に３つの図を書いていますが、図の部分は3行、図の種別①～③を１行にて記載しています。
このように先に割り振り、配置を決めて、文字部分は先に記入して、それから図を作図していきます。
図は大きさの調整がしやすいため、この順序の方がすっきりとした図を描きやすいです。
図中の文字については、1マスに1文字だと大きすぎる場合は1マスに2文字とするなど、バランスを見て調整しましょう。
筆記試験においては必ずと言っていいほど図を挿入することになると思うので、書き方を覚えておき、何回か過去問に出てきたキーワードの図について練習しておきましょう。
それでは以下に解答例の記述を文字に起こしてみます。
下記の文字に起こしたものがいつも眺めていた清書版で、文言が丁寧になっていると思います。
写真の解答用紙は時間測定をしながら何も見ないで1枚論文として書き上げたもので、要求が「導入の期待効果」「留意点」を求めるものとして要求に合うように変更しています。
下記の清書版には「1.はじめに」の内容も書いており、少し長い(解答用紙1枚には入らないボリューム)状態なので、実際の論文記述に際しては問題文の要求を見ながら内容を取捨選択する必要があります。
はじめに
近年、パソコン性能の向上、低価格化により設計におけるCAE解析も広く用いられるようになった。しかし現状の環境下においてもパラメータの調整は設計者の能力に依存する部分が多い。このような問題の解決策としてコンピュータによる構造最適化技術がある。以下詳細を述べる。
コンピュータによる構造最適化の概要
最適化はコンピュータによって各設計パラメータの最適値を導き出す方法である。
最適化の手法は大きく３つに分けられる。
①寸法の最適化
断面形状や板厚、長さなどの寸法パラメータを最適化
②形状の最適化
構造物の表面形状を最適化（外形形状の最適曲線化）
③位相最適化
構造物の位相を最適化（中空や穴空きなど立体形状、材料配置の最適化）
構造最適化による期待効果
①製品の剛性を保ったまま立体的な軽量化が可能(中空や立体層状など)
②設計時の複雑な計算やシミュレーションを省略できる
③人が容易に想像できない構造が得られる（ブレイクスルーの発見）
④試作回数を削減でき、設計期間を短縮できる
構造最適化の留意点
①得られた結果は万能ではないため、設計者が形状や他の制約事項について吟味する必要がある
②得られた部分最適の結果から全体最適について検討を行う必要がある
おわりに
最適化は３次元的な設計に大きなヒントを与えてくれる。また3Dプリンタによる加工についても大きな変革が起きている。次世代ものづくりのイノベーションが発生している中で、設計者としてどのように活用していくべきか考えながら、今後も情報を集めていく必要がある。
今回の記事は以上です。
また下記のリンク記事にて技術士二次試験対策の総まとめ記事をまとめています。
学習方法から筆記試験に必要なテクニック、おすすめの参考書、標準化以外の他キーワードに関する解答例リンクもあるのでこちらも参考にしてください。
コメント