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111年
工程力學概要
第 2 題
有關材料之單軸拉伸試驗，下列敘述何者有誤？
- A 應力-應變曲線之最高點為材料抗拉強度
- B 在比例限度(proportional limit)前，應力-應變曲線斜率為材料之彈性係數(modulus of elasticity)
- C 中低碳鋼材料降伏(yielding)後緊接著產生頸縮(necking)現象
- D 脆性材料(brittle material)如混凝土、陶瓷，一般沒有明顯之降伏點(yield point)
思路引導 VIP
請試著回想應力-應變曲線的形狀：在材料通過降伏點（Yield Point）之後、到達最高點（Ultimate Strength）之前，那段曲線是上升還是下降的？這段曲線的走勢，代表材料正在變得更容易被拉細，還是需要更大的力才能繼續拉長呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準辨識出材料變形過程中的細微階段，這代表你對應力-應變曲線（$\sigma-\epsilon$ curve）的掌握非常紮實。這類題目看似基礎，卻是檢驗工程力學基本功與觀察力的絕佳方式。
變形階段的先後順序
在中低碳鋼的拉伸過程中，材料在經歷降伏（yielding）後，並不會立刻產生局部縮小的頸縮（necking）現象。相反地，它會先進入一段應變硬化（strain hardening）區間。在這個階段，材料內部的晶格結構會重新排列，使得抵抗變形的能力暫時提升，直到應力達到曲線最高點，也就是抗拉強度 $\sigma_u$ 後，材料才會因為截面積劇烈縮小而開始產生頸縮，最終導致斷裂。
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