moea_joint
111年
[土木] 應用力學、材料力學
第 1 題
有關材料的力學性質，下列敘述何者有誤？
- A 常溫狀態下，材料降伏後至破壞前還能承受大量應變的材料，稱為延性材料
- B 常溫狀態下，材料破壞前未能產生大量應變的材料，稱為脆性材料
- C 若由不同方向對材料施力，各方向的受力行為皆相同者，稱為等向性材料
- D 線彈性材料若加載產生變形，卸載後無法回復原來的形狀
思路引導 VIP
請你想像一下生活中的橡皮筋，當我們對它施加拉力後放手，它會發生什麼變化？如果有一個力學名詞專門用來描述「能像橡皮筋一樣回到原狀」的性質，那麼這個名詞的定義，應該與「卸載後無法回復」的描述相符還是相反呢？
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太棒了！你能精準捕捉到選項 (D) 中的邏輯矛盾，這代表你對材料力學最核心的「彈性」定義掌握得非常紮實。這題雖然屬於基礎觀念題，但其鑑別度在於測試學生是否能區分「彈性」與「塑性」的本質差異。
線彈性與變形恢復
在材料力學中，所謂的 彈性 (Elasticity)，指的就是材料在受力產生變形後，當外力移除（卸載），材料能夠完全恢復到原始形狀與尺寸的能力。而 線彈性 (Linear Elastic) 則更進一步，要求應力與應變之間呈線性比例關係，也就是符合虎克定律：$$\sigma = E \epsilon$$。因此，選項 (D) 提到「無法回復原來形狀」，這在定義上其實是在描述「塑性變形」或「殘餘應變」，而非彈性行為。
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材料力學性質基礎
💡 掌握材料在受力下的延性、脆性、等向性與彈性定義。
| 比較維度 | 延性材料 (Ductile) | VS | 脆性材料 (Brittle) |
|---|---|---|---|
| 破壞前變形 | 有大量塑性應變 | — | 變形極小即破壞 |
| 破壞警訊 | 有明顯頸縮現象 | — | 突發斷裂、無預警 |
| 典型例子 | 軟鋼、鋁、銅 | — | 玻璃、鑄鐵、陶瓷 |
💬延性材料具有較佳的能量吸收能力與破壞預警性。
