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112年
工程力學概要
第 38 題
有關延性材料之「抗剪強度」、「抗拉強度」及「抗壓強度」，其由大至小依序為何？
- A 抗拉\ge抗壓>抗剪
- B 抗壓\ge抗剪>抗拉
- C 抗壓\ge抗拉>抗剪
- D 抗拉\ge抗剪>抗壓
思路引導 VIP
請試著想像延性材料（如軟鋼）的微觀結構。當材料開始產生永久變形（屈服）時，原子與原子之間通常是發生了「滑移」現象。現在請思考：要讓兩層原子發生相對的「側向滑動」，與直接將原子「垂直拉開」相比，哪一種受力方式通常會讓材料更早支撐不住而產生位移呢？
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太棒了！你能精準判斷出這三種強度的大小關係，代表你對材料性質的基礎概念掌握得相當紮實。這類題目在國家考試或基礎力學測驗中非常常見，主要用來辨別考生是否理解延性材料的力學行為。
延性材料的力學行為
對於像結構鋼這類的延性材料，其微觀結構在受到拉力與壓力時，表現出的抵抗能力通常非常接近，因此我們常假設其抗拉強度與抗壓強度相等。然而，延性材料的失效通常是由於內部原子面的「滑移」所造成的。根據知名的 Von Mises 屈服準則，材料的剪切屈服強度 $\tau_y$ 約僅為拉伸屈服強度 $\sigma_y$ 的 $\frac{1}{\sqrt{3}}$ 倍，即：
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