高考申論題
110年
[機械工程] 機械設計
第 三 題
三、有一 SAE1040 冷拉鋼之材料桿件，其材料抗拉強度為 550 MPa、降伏強度為 490 MPa，承受一軸向之拉伸疲勞變動負載：Fmax= 3500 N、Fmin= 500 N。若材料之耐久限（endurance limit）為 210 MPa，且桿件上無應力集中，設計時之安全係數為 2.0，則當桿件設計壽命為 10^5 次負載循環下，求其所需之桿件截面積大小。（20 分）
📝 此題為申論題
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本題測驗「有限壽命(Finite Life)」下的「變動負荷疲勞設計」。解題邏輯如下：
- 分析負荷：算出平均負載 (Fm) 和交變負載 (Fa)。
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【考點分析】 本題涵蓋了疲勞設計中兩個重要概念：第一是「有限壽命（Finite Life）S-N 曲線的估算」；第二是「平均應力與交變應力共存下的疲勞破壞準則（Modified Goodman）」。 【理論/法規依據】
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