高考申論題
105年
[土木工程] 靜力學與材料力學
第 二 題
二、托架 ABCD 是由垂直桿 AB(L = 2 m)、平行於 x 軸之 BC 桿(a = 1.2 m )及平行於z 軸之 CD 桿(b = 0.8 m)所組成,如圖二所示。外力P = 15 kN 作用於 D 點指向 G 點;力矩M0 = 2 kN ⋅m作用於 D 點指向 F 點。求在 A 點截面上的軸力大小、剪力大小、彎矩大小及扭矩大小。(25 分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此類三維立體構架題型,首要任務是建立清晰的空間直角座標系,並標出各施力點、作用點的確切座標。接著,將外力與外加力矩化為向量形式,透過平移原理計算固定端 A 點的等效合力與合力矩。最後,依據 A 點桿件軸向(y軸),將合力分解求得軸力與剪力,將合力矩分解求得扭矩與彎矩。
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AI 詳解
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【解題思路】利用空間向量定義各點座標,將外力與外加力矩化為向量形式,接著計算這些力與力矩對 A 點的等效力系(合力與合力矩),最後根據 A 截面方向將內力分解為軸力、剪力、彎矩與扭矩。 【詳解】 已知:條件整理
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