キーワードの作成を通じて、平成27年度の技術士二次試験（機械部門（材料力学））論文試験を解くための情報が整理できましたので、これから解答を作成していきたいと思います。完成次第、過去問解答例という形でアップロードしたいと思います。また、解答例の内容が合格基準を満足しているかどうかの保証はできません。あらかじめご了承ください。何か、ご意見、ご助言等ございましたら、コメント欄、もしくはメッセージを通じてご連絡いただければ幸いです。よろしくお願いします。
プロトタイプは、デモンストレーション目的や新技術・新機構の検証、試験、量産前での問題点の洗い出しのために設計・仮組み・製造された原型機・原型回路・コンピュータプログラムのことを指す。新製品を量産に移す前などに試験用途として作られ、製品の設計に起因する問題やその他の不具合を発見することができ、具体的な修正の検討に入ることができる。こうすることによって、量産して市場に出た後で不具合が発覚することを防ぐことができる。（文字数207文字）
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プロトタイプ
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%AD%E3%83%88%E3%82%BF%E3%82%A4%E3%83%97
CAEの課題は以下のとおりである。・課題に対する適切なモデル構築、考える道具としてのシミュレーション活用(構成的理解）プロセスの構築、・高精度大規模解析を活用した現実現象のバラツキ予測（起こる可能性の探索）、難しい現象の解析、・現実とモデル境界条件の違いの影響の詳細分析、・システム全体の定性的理解と詳細解析の階層的連携による理解（システム指向）、設計工学との連携、・解析情報の解釈、それに基づく「気づき」、「アイデア」を産み出すヒント作り等がある。（文字数225文字）
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産業界における計算科学 シミュレーションへの期待と課題
http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/chousa/shinkou/028/shiryo/__icsFiles/afieldfile/2012/05/17/1320924_5.pdf
CAEを用いることで試作をなくし、納期の短縮、コストの低減が可能となる。さらに、以下のような評価が可能となる。材料内部の応力等計測できない物理状態の明確化、真空状態、1万倍の重力等技術的に再現できない極限環境での評価、超微少（原子レベル），超巨大（宇宙レベル）でのスケール的に困難な評価、雪道で時速200km/hで自動車の急ブレーキを踏んだ場合の挙動等危険を伴う評価、自動車の衝突等莫大な実験コストがかかる評価等である。（文字数210文字）
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CAEの役割とメリット
http://www.cybernet.co.jp/cae/about/merit.html
CAEとは、コンピュータ技術を活用して製品の設計、製造や工程設計の事前検討の支援を行うこと、またはそれを行うツールである。CAEによって、「ものづくり」における研究、開発工程において、従来行われていた試作品によるテストや実験をコンピュータ上の試作品でシミュレーションし分析することができる。その利用分野は、構造力学、流体力学、機械力学、熱工学、光学、音響工学、原子力工学、航空・宇宙工学、電子工学、精密工学、バイオ、ケミカル工学、環境工学、生体工学、金融工学等多岐にわたる。（文字数237文字）
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CAEとは
http://www.cybernet.co.jp/cae/about/
CAEの役割とメリット
http://www.cybernet.co.jp/cae/about/merit.html
CAE
https://ja.wikipedia.org/wiki/CAE
バイオマス発電とは、木屑や燃えるゴミなどを燃焼する際の熱を利用して電気を起こす発電方式のことをいう。発電した後の排熱は、周辺地域の暖房や温水として有効活用が可能である。バイオマス発電は、燃料を必要とするため、安定した燃料調達が重要となる。また、買取り価格に差が生じるため燃料の分別が求められており、燃料の種類ごとに発電に利用した分量を計算式に従って厳密に算出して報告することが義務づけられている。さらに、地球温暖化を防止する観点から、燃焼時（発電時）、燃料の運搬、加工、貯蔵などの工程で排出するCO2の排出の削減に取り組む必要がある。（文字数267文字）
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バイオマス発電
http://www.chuden.co.jp/energy/ene_energy/newene/ene_about/bio/
バイオマス
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%90%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%9E%E3%82%B9#.E5.88.A9.E7.94.A8.E5.BD.A2.E6.85.8B
バイオマス発電の3つの課題－燃料調達、分別、CO2－
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1308/16/news012.html
地熱発電とは、地熱を用いて行う発電のことである。再生可能エネルギーの一種であり、太陽の核融合エネルギーを由来としない数少ない発電方法のひとつでもある。国が指定する自然公園の中では発電所の建設が認められておらず、ほとんどの火山地域が自然公園に含まれていることが課題である。また、地熱発電を可能にするためには地下2000メートル程度まで掘り下げる必要があり、発電開始までに10年以上の歳月がかかる。さらに、地中から大量の熱水をくみ上げることによって、温泉源に影響を与えてしまう可能性もある。（文字数243文字）
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地熱発電
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%86%B1%E7%99%BA%E9%9B%BB
地熱発電の3つの課題－自然公園、温泉、開発期間－
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1308/15/news018.html
水力発電とは、水が落下するときのエネルギーで発電を行う方式のことである。その中でも特に小規模な水力発電をマイクロ水力発電、もしくは小水力発電という。小水力発電には「河川法」の制約がある。その制約は大きな河川だけではなくて、河川から取水する農業用水や工業用水も規制の対象になり、水利権を得なくてはならない。また、小水力発電の設備は稼働年数を40年に設定して採算性を判断するのが通常だが、今後40年間の水量の変化を現時点で予測することは難しい。さらに維持管理については、長年にわたって継続できるかが重要になる。（文字数253文字）
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水力発電
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E5%8A%9B%E7%99%BA%E9%9B%BB
マイクロ水力発電
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%A4%E3%82%AF%E3%83%AD%E6%B0%B4%E5%8A%9B%E7%99%BA%E9%9B%BB
小水力発電の3つの課題－水利権、採算性、維持管理－
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1308/14/news012.html
太陽光発電とは、太陽光を太陽電池により直接的に電力に変換する発電方式である。再生可能エネルギーである太陽エネルギーの利用方法の1つである。太陽光発電で注意すべき課題は3つある。第1に建設用地の問題である。広大な空き地があっても、法律（農地法）によって建設が認められない場合がある。第2の課題は天候によって出力が安定しないため、発電した電力を受け入れる送配電ネットワークに支障が生じてしまうことから、電力会社の送配電ネットワークに接続できないケースである。そして第3の課題は、太陽光パネルの不具合のほか、雑草や積雪による太陽光の遮断等により、当初に想定したような発電量に達しないことである。（文字数294文字）
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太陽光発電
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E5%85%89%E7%99%BA%E9%9B%BB
太陽光発電の3つの課題－用地、連系、安定稼働－
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1308/12/news019.html
風力発電とは風の力（風力）を利用した発電方式である。 風力エネルギーは再生可能エネルギーのひとつとして、自然環境の保全、エネルギーセキュリティの確保可能なエネルギー源として認められ、多くの地に風力発電所や風力発電装置が建設されている。太陽光に続いて期待が大きい風力発電だが、本格的に拡大する状況には至っていない。最大の課題は環境に対する影響で、鳥類の保護のために計画の変更や縮小を迫られるケースが増えている。大型風車の落下事故が発生して安全性の懸念もある。洋上風力では建設・保守コストの問題が残る。（文字数249文字）
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風力発電
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%A2%A8%E5%8A%9B%E7%99%BA%E9%9B%BB
風力発電の3つの課題－環境影響、安全性、コスト－
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1308/13/news014.html