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設計手法:寸法公差の累積を二乗和平方根で合成する

技術士第一次試験 基礎科目/設計・計画に関するもの/第15問(全15問)問題データ更新 2026-10-19

015五肢択一数値計算寸法公差の累積を二乗和平方根で合成する●●●

厚さが 10.0±0.1 mm、20.0±0.2 mm、15.0±0.2 mm の 3 枚の板を積み重ねて合計の厚さを得る。各板の寸法のばらつきは互いに独立で、それぞれの公差を標準偏差に比例する量とみなせるとき、二乗和平方根(統計的公差合成)による合計厚さの公差として適切なものは、次のうちどれか。

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解答正解 4

独立なばらつきを持つ寸法を積み重ねたとき、合成の標準偏差は各標準偏差の二乗和の平方根となる。公差を標準偏差に比例とみなす場合も同様で、√(0.01+0.04+0.04)=0.30 mm となる。全ての部品が同時に限界までずれることは稀なので、最悪ケース法(±0.50 mm)より小さく見積もられる。この違いは、部品数が多いほど大きくなる。

選択肢ごとの判定

1各公差の二乗和 (0.1²+0.2²+0.2²=0.09) をそのまま答えた値。平方根を取っていない。
2三つの公差の算術平均(約 0.167)を取った値。独立な量の合成は平均ではなく二乗和平方根で行う。
3最も大きい公差だけを採用した値。小さい公差も二乗和には寄与する。
4正しい。√(0.1²+0.2²+0.2²)=√0.09=0.30 mm である。
5単純加算(最悪ケース法)0.1+0.2+0.2 の値。すべてが同時に最大側へずれる場合を想定しており、統計的合成より大きくなる。
根拠区分 工学基礎出典 設計工学の基礎(公差解析、誤差の伝播)更新 2026-10-19

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