地特四等申論題
114年
[機械工程] 機械力學概要
第 一 題
📖 題組：
由兩種不同材質組成的複合圓軸，一端焊接在牆面另一端受扭矩，各段所承受的扭矩不同，如圖所示其中T = 500 N-m。已知鋼與鋁的剪變形模數（G值）分別為83 GPa與28 GPa，試求：(一)各段軸分別承受的最大剪應力？(二)複合軸的總扭轉角度？（25 分）
由兩種不同材質組成的複合圓軸，一端焊接在牆面另一端受扭矩，各段所承受的扭矩不同，如圖所示其中T = 500 N-m。已知鋼與鋁的剪變形模數（G值）分別為83 GPa與28 GPa，試求：(一)各段軸分別承受的最大剪應力？(二)複合軸的總扭轉角度？（25 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
各段軸分別承受的最大剪應力？
思路引導 VIP
這是一道靜定複合軸扭轉題。首先必須根據圖示的外加扭矩箭頭方向，利用右手定則與自由體圖，正確判斷鋼軸與鋁軸「內部承受的扭矩大小」。接著代入圓形截面扭轉剪應力公式求出最大剪應力。
小題 (二)
複合軸的總扭轉角度？
思路引導 VIP
複合軸的總扭轉角度等於各段軸扭轉角度的代數和。由於兩段軸承受的外力矩方向使得兩者的相對扭轉方向相反，總扭轉角必須是兩段變形量的相減。