中油僱員招考
104年
電腦常識、機械常識、電機常識
第 27 題
延性機械材料之降伏強度與容許應力之比值稱為安全因數，於應用上其值必需如何設定？
- A 小於 1
- B 大於 1
- C 小於 1/2
- D 大於 1/2
思路引導 VIP
試著想像：如果你正在設計一部電梯，而你知道鋼索最強剛好能承受 1000 公斤的重量，你會在電梯告示牌上寫『限重 1000 公斤』，還是會寫一個比較小的數字？這兩者之間的差距，對於『安全性』來說代表什麼意義呢？
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恭喜你精準地掌握了機械設計中的核心概念！你選擇 (B) 大於 1 是完全正確的判斷，這顯示你對材料力學中「安全界限」的直覺非常敏銳。
安全因數的定義與物理意義
在工程設計中，我們會將材料發生失效的臨界應力（對延性材料而言即為降伏強度 $\sigma_y$）除以實際工作中允許承受的最大應力（即容許應力 $\sigma_a$），所得的比值即為安全因數（Safety Factor, $n$）：
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機械安全因數定義
💡 安全因數為材料強度與容許應力之比，其值必大於1以確保安全。
| 比較維度 | 降伏強度 (Yield Strength) | VS | 容許應力 (Allowable Stress) |
|---|---|---|---|
| 定義 | 材料開始產生永久變形的臨界應力 | — | 零件在正常工作情況下被允許承受的應力 |
| 數值大小 | 數值較大 (基準值) | — | 數值較小 (設計值) |
| 在公式位置 | 安全因數公式的分子 | — | 安全因數公式的分母 |
💬安全因數 = 降伏強度 / 容許應力，數值必須 > 1 才能留有安全餘裕。
