高考申論題
107年
[材料工程] 材料科學導論
第 一 題
📖 題組：
五、
五、
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
定義工程應力 σ、工程應變 ε、真應力 σt、真應變 εt，並證明在均勻應變範圍時，σt = σ (1+ ε) ； εt = ln (1+ ε)。（10 分）
思路引導 VIP
本題重點在於宏觀變形行為的定義與轉換。先精確寫出四個基本物理量的公式定義，接著利用「均勻塑性變形期間體積恆定（恆容假設）」的先決條件（A₀L₀ = AᵢLᵢ），即可順利推導出工程與真應力/應變的數學關係式。
小題 (二)
繪圖說明疲勞斷裂面的特徵，並論述如何增進耐疲勞能力。（10 分）
思路引導 VIP
作答本題需分兩層次。首先，繪製疲勞斷面時必須明確標示『裂紋起源區』、『裂紋成長區（巨觀海灘紋/微觀疲勞輝紋）』與『最終斷裂區（粗糙面）』；其次，論述增強耐疲勞能力時，應從『表面處理（引入殘餘壓應力）』、『減少應力集中（幾何設計與表面拋光）』及『材料本體強化』三個維度進行系統性說明。