高考申論題
113年
[醫學工程] 生物材料學
第 四 題
四、在模擬材料的黏彈性質，最簡單的為二元黏彈模（two-element viscoelastic model）。請敘述 Vogit model 與 Maxwell model（10 分），並畫出相對應示意圖。（10 分）
📝 此題為申論題
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看到黏彈性（Viscoelasticity）模型，應立即聯想材料同時具備「彈性固體（彈簧，符合胡克定律）」與「黏性流體（阻尼器，符合牛頓流體定律）」特性。解題關鍵在於區分兩者的連接方式：Voigt 為並聯（應變相同，適合解釋潛變 Creep），Maxwell 為串聯（應力相同，適合解釋應力鬆弛 Stress relaxation），作答時需結合力學機制與生醫應用並畫出相對應的結構圖。
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【破題】生醫材料（如人體軟骨、血管或高分子植入物）常展現「黏彈性（Viscoelasticity）」，即同時具備彈性固體（儲存能量）與黏性流體（耗散能量）之特徵。二元黏彈模型是最基礎的模擬方式，透過理想的線性彈簧（Spring，代表彈性元件，彈性模數 E）與黏性阻尼器（Dashpot，代表黏性元件，黏滯係數 η）的組合來解釋材料力學行為。 【論述】 一、Voigt Model（或稱 Kelvin-Voigt Model）
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