第1題
如圖1 受軸力作用之桿件,有3 集中力分別作用於B、D、F 點,力量之 大小及方向如圖所示。桿件BC 段、CD 段、DF 段之斷面積分別A、2A、 2A,材料彈性模數(modulus of elasticity)分別為3E、E、3E。假設外力 施加後桿件仍維持彈性狀態,請問桿件受力後總變形量為何?BC 段、 CD 段、DF 段變形量(包含正負)之比例為何?(25 分)
民國114年 普通考試 土木工程 材料力學概要收錄考選部官方試題,共 4 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。
如圖1 受軸力作用之桿件,有3 集中力分別作用於B、D、F 點,力量之 大小及方向如圖所示。桿件BC 段、CD 段、DF 段之斷面積分別A、2A、 2A,材料彈性模數(modulus of elasticity)分別為3E、E、3E。假設外力 施加後桿件仍維持彈性狀態,請問桿件受力後總變形量為何?BC 段、 CD 段、DF 段變形量(包含正負)之比例為何?(25 分)
如圖2(a)一端懸臂的簡支梁ABC,自由端C 受 200 N P 之向下集中力作 用。圖中 1m L 。此梁斷面為5 cm 乘5 cm 之正方形實心斷面。梁內之 正剪力與正彎矩定義如圖2(b)所示。請繪出此梁內之剪力圖及彎矩圖, 並求出此梁因內部彎矩而產生之最大正向應力。(25 分) (a) (b) P (圖1) (圖2) 2 L 2 L 2L L A B C
如圖3(a)懸臂梁ABC,於B 點受 100 N P 之向下集中力作用。圖中 2 m a , 1 m b 。此梁材料彈性模數E 與斷面慣性矩I 之乘積為 1000 kN-m EI 。請利用圖3(b)所提供之公式,求出此梁自由端C 點之 轉角及變位之大小及方向。(25 分) B PL EI B PL EI (a) (b) (圖3)
如圖4(a)之空心封閉薄壁壓力球體,圖4(b)為其剖面,球體內部半徑 0.6 m r ,球體壁厚 5 cm t ,球體內部氣體壓力 10 MPa p 。請求出此 壓力容器壁體因內部氣壓而產生的最大正向應力,並求出壁體外側材料 所受到的最大剪應力。又請問壁體內側及外側材料所受到的最大剪應力 何者較大?(25 分) (a) (b) (圖4) EI