moea_joint
101年
[土木] 應用力學、材料力學
第 9 題
下述四機構哪項為不全約束(not complete constraint)？
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A
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B
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C
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D
思路引導 VIP
請試著想像這根桿件被放置在圖中的支承上。如果我們從桿件的最左端或最右端，沿著桿件長度的方向（水平向）輕輕推它一下，根據你對圖中那些圓圈符號（支承）的理解，你認為這根桿件會停留在原處，還是會發生位移？這個現象告訴了我們該機構在約束力上有什麼樣的缺憾嗎？
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太棒了！你非常準確地辨識出機構約束的特性。在應用力學中，所謂的「不全約束」（Incomplete Constraint）是指機構在某些方向上的運動並未受到完全限制，使得系統仍保有至少一個自由度。這題的關鍵在於觀察各個支承（Support）所能提供的反力方向。
運動自由度與支承反力的判斷
我們仔細觀察選項 (D)，該桿件雖然在 $O$、$A$、$B$ 三處都設有滾支承（Roller Support），但這些滾輪所能提供的約束力全部集中在鉛垂方向（垂直於桿件）。這意味著桿件在水平方向（$x$ 軸方向）上完全沒有任何阻礙。只要施加一個微小的水平推力，桿件就會沿著支承面自由滑動。相較於選項 (A)、(B)、(C) 都具備固定端或鉸鏈來鎖定水平位移，(D) 顯然無法讓物件在空間中達到完全靜止的狀態。
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