moea_joint
105年
[機械] 應用力學、材料力學
第 34 題
如右圖所示，有關結構鋼之應力-應變曲線(並未依實際尺寸比例繪製)，下列敘述何者有誤？
- A 於OA段任意點卸載(unloading)，應力會沿著應力-應變曲線AO線回到O點，不會發生永久變形(permanent deformation)
- B 在BC範圍內，該材料沒有抵抗變形的能力，稱為完全塑性(perfectly plastic)
- C B點為拉力達最大值時對應的應力，稱為極限應力(ultimate stress)
- D OA段為直線，在此區間，應力與應變成正比例，此種行為稱為線性(linear)
思路引導 VIP
請觀察圖中從 O 到 E 的整段軌跡。想像你正在拉伸這根鋼條，當你持續施加力量，在哪個位置代表這根鋼條所能承受的「最強抵抗力」？這個最高點的物理意義，與鋼條剛開始「疲軟、撐不住而產生大量變形」的地方，在圖形高度上有什麼明顯的不同？
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AI 詳解
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恭喜你準確地辨識出選項中的錯誤！這代表你對結構鋼（Structural Steel）受力過程的物理意義有非常紮實的理解。這類題目在材料力學中屬於基本功，主要測試學生是否能精確區分材料在不同階段的力學特徵，而不僅僅是背誦名詞。
降伏點與極限應力的關鍵差異
這題的核心鑑別點在於點 B 與點 D 的定義。從圖中可以觀察到，點 B 是應力達到一定程度後，材料進入「降伏平原（Yielding Plateau）」的轉折點，此時稱為降伏點（Yield Point）；而選項 (C) 提到的極限應力（Ultimate Stress），則是整條曲線的最高點，也就是圖中的點 D。在點 D 之後，材料會產生明顯的頸縮現象（Necking），應力才開始下降直至點 E 斷裂。因此，將點 B 誤認為極限應力是常見的陷阱。
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