高考申論題
111年
[機械工程] 工程力學(包括靜力學、動力學與材料力學)
第 四 題
如圖所示之鋼軸（G = 75 GPa）由直徑為 80 mm 實心圓桿所組成，軸 B 端為完全固定，而 A 端有 0.005 rad 之餘隙，即可自由轉動 0.005 rad 後就固定。軸上 C、D 處分別承受圖中所示之外力扭矩，且於 D 點處承受 750 N·m 之外加扭矩，試求軸內之最大扭轉剪應力。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題為超靜定扭轉變形問題，核心在於判斷A端是否會與支承接觸。首先計算A端完全自由時的扭轉角，若超過餘隙(0.005 rad)，則需引入A端反力扭矩，並建立『變形協合方程式』求解。最後再利用扭轉剪應力公式 τ=Tc/J 找出各段內扭矩最大值以計算最大剪應力。
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
【解題關鍵】利用疊加原理與變形協合方程式（Compatibility Equation），先判定自由變形量是否大於餘隙，再求解超靜定反力扭矩。 【解答】 Step 1：判定外加扭矩與幾何參數
▼ 還有更多解析內容