地特三等申論題
114年
[機械工程] 機械設計
第 四 題
四、已知一用於鎖緊螺栓的套筒鈑手，其係由施力桿 CD 及桿 OC 組成。各桿的幾何尺寸分別為a = 50 mm、b = 300 mm、c = 50 mm及d = 300 mm；桿 OC 的 AB 段直徑25 mm。施力桿 CD 視為剛體，桿 OC 的材質為降伏強度Sy = 600 MPa的合金鋼。若強度設計僅考慮桿 OC 的降伏破壞，並假設該鈑手結構最弱處在 OC 桿 AB 段的 A 點處。已知施加於施力桿 CD 之 D 端的力F = 1200 N，試根據畸變能失效理論（Distortion energy failure theory），且不考慮應力集中效應下，求該鈑手不會降伏失效的安全係數。（25 分）
📝 此題為申論題
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這是一道結合「三維空間靜力學」與「複合應力破壞理論」的綜合題。解題關鍵為：
- 首先必須建構三維坐標系統，從圖面上判斷 D 點的受力方向，以及力臂長度，精準寫出 A 點至 D 點的位移向量與作用力向量。
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【考點分析】 本題主要考驗三維空間中的力量平移與力矩計算，以及處於彎扭組合應力狀態下的軸件應力分析，最後運用畸變能失效理論（von Mises criterion）評估結構之安全係數。 【理論/法規依據】
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