高考申論題
109年
[醫學工程] 生物材料學
第 三 題
三、請試述金屬材料的疲勞破壞過程，並說明金屬疲勞壽命的影響因素。（20分）
📝 此題為申論題
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看到「疲勞破壞」，應立即聯想到材料在低於降伏應力的「反覆循環應力」下發生的漸進性斷裂。答題結構須精準分為兩部分：首先以「三階段（裂紋起始、成長、瞬斷）」描述破壞過程及其微觀機制；接著從應力狀態、表面性質、材料結構及環境四大面向論述影響因素，尤其在生醫材料考科中，務必強烈連結「人體生理環境」所引發的「腐蝕疲勞（Corrosion Fatigue）」現象。
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【破題】 「疲勞（Fatigue）」是指金屬材料在反覆承受低於其降伏強度的循環應力（Cyclic stress）作用下，發生局部且漸進性的結構損傷，最終導致突發性斷裂的現象。在生醫領域，承受動態負荷的植入物（如人工髖關節）常因疲勞而失效，且其破壞往往缺乏明顯的巨觀塑性變形預警。 【論述】
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