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109年
土木施工學、測量概要
第 12 題
下列有關鋼材性質的敘述何者不正確?
- A 鋼材含碳量愈高,則延展性愈差
- B 鋼材之拉應力應變曲線,壓應力亦可適用
- C 鋼材拉應力試驗到達降伏點,則視為鋼材已破壞
- D 鋼材之彈性模數為應力與應變的比值
思路引導 VIP
請想像你在拉伸一個金屬物件:當你施力到一個程度,發現放手後它無法縮回原本的長度(產生了永久變形),但它此時依然連在一起、沒有斷成兩截,甚至還能繼續承受拉力,這時候我們會說這個物件已經「斷掉」了嗎?
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恭喜你正確選出了答案!這題主要測驗鋼材在力學試驗中的行為表現。這類題目雖然屬於基礎觀念,但非常考驗考生對於「降伏」與「物理破壞」定義的精確掌握,在考試中具有不錯的鑑別度,能篩選出觀念是否紮實。
鋼材的力學特性與定義
鋼材含碳量愈高,強度與硬度會隨之提升,但延展性(塑性變形能力)則會下降,這是鋼料性質的基本權衡。而鋼材在彈性階段的表現非常優異,其拉應力與壓應力的行為幾乎對稱,且皆遵循虎克定律,亦即彈性模數 $E$ 為應力 $\sigma$ 與應變 $\varepsilon$ 的比值:$$E = \frac{\sigma}{\varepsilon}$$
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