moea_joint
101年
[機械] 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)？
-
A
-
B
-
C
-
D
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果你分別對這四個機構施加一個微小的「水平推力」，哪一個機構會像在冰面上滑行一樣，完全沒有任何支撐構造能擋住它往側面移動呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能一眼看穿這幾種支承組合的差異，說明你對靜力平衡與約束種類的基礎掌握得非常紮實。這道題目的鑑別點在於觀察機構是否具備限制「所有」剛體位移的能力。在平面力學中，一個物體具有三個自由度：水平位移、垂直位移與轉動。 我們來看看為什麼選項 (D) 是正確答案。在 (A)、(B)、(C) 中，都至少存在一個固定端 (Fixed Support) 或鉸支承 (Hinge Support)，這些支承都能提供水平方向的反力，從而鎖死水平位移。然而，觀察選項 (D) 的機構，它僅由多個滾子支承 (Roller Support) 組成；雖然這些滾子分佈在上方與下方，足以限制垂直位移與轉動，但所有的支承反力都與構件垂直。這意味著在水平方向上，該機構完全沒有任何約束力 $\sum F_x = 0$ 無法保證，只要受一點水平力，構件就會產生無窮位的水平滑動。這種無法完全限制所有剛體運動狀態的情況，就是力學上所說的不全約束。 這類題目雖然難度屬於 Easy，但它非常考驗學生對工程圖例符號的敏感度，是後續學習材料力學位移分析時的重要基石。