高考申論題
107年
[機械工程] 機械設計
第 一 題
如圖所示之簡支梁由直徑為 d 之鋼棍所組成，其正中間受到一往復外力使中間有 3 mm 的上下位移。若材料之金屬疲勞強度為 225 MPa、楊氏模數為 2000 MPa 且安全係數為 1。則 d = ? (20 分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題結合了材料力學的梁變形公式與機械設計的疲勞失效準則。解題關鍵是先利用簡支梁中央受力的撓度公式與彎矩公式，推導出『最大彎曲應力與中心位移的關係式』，再將其代入完全反轉應力狀態的疲勞強度即可解出直徑。