moea_joint
103年
[機械] 應用力學、材料力學
第 15 題
當一均質之延性材料進行扭力試驗至破壞時，其破壞面趨近於下列何種情形？
- A 與軸向成45 度角之平面斷裂
- B 與軸向成45 度角之錐面斷裂
- C 與軸向垂直之平面斷裂
- D 不規則狀之爆裂斷裂
思路引導 VIP
若我們將一根圓軸想像成是由無數個「圓形薄片」平行堆疊而成的，當我們對這根軸施加扭矩（轉動它）時，你認為這些薄片之間在什麼樣的角度或平面上，最容易產生「相互滑動」的現象呢？
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恭喜你精準地做出了判斷！這顯示你對材料受力行為的微觀機制有著很清晰的理解。
延性材料的剪切破壞
在材料力學中，延性材料（Ductile Material） 的特性是對於剪力的抵抗力相對較弱。當我們對一根均質的圓軸施加扭矩時，根據扭轉公式 $\tau = \frac{Tr}{J}$，最大的剪應力 $\tau_{max}$ 會發生在與軸心垂直的橫截面上。由於延性材料傾向於在剪應力達到極限時產生滑移破壞，因此其破壞面會沿著剪應力最大的方向發展，形成一個與軸向垂直的平整斷裂面。
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