國營聯招 機械應用力學、材料力學113 年第 13 題單選題
如右圖所示為一平板之受力情形,下列敘述何者有誤?
A槽愈深,應力愈集中
B槽底之圓半徑愈小,應力愈集中
C槽所開之角度愈大,應力愈集中正確答案
D槽所開之角度愈小,應力愈集中
C正確答案
應力集中程度受幾何形狀影響,缺口越深、圓角半徑越小、V型槽角度越小,應力集中越嚴重。
為什麼答案是 C
V型槽角度越大,形狀越平緩,應力集中程度反而越小。此敘述錯誤,為本題應選答案。
考點:槽深影響考點:圓角半徑影響考點:槽角影響
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完整詳解
Pro · 無限重點 應力集中程度受幾何形狀影響,缺口越深、圓角半徑越小、V型槽角度越小,應力集中越嚴重。
應力集中看「尖銳度」:槽越深、半徑越小、角度越小越集中。角度大反而平緩,應力集中減輕。
逐選項分析
A槽深影響✕
槽深度增加會減少淨截面積並改變力流路徑,導致應力集中程度增加,敘述正確。
B圓角半徑影響✕
槽底圓角半徑越小,幾何形狀越尖銳,力流越密集,應力集中越嚴重,敘述正確。
C槽角影響✓ 正確
V型槽角度越大,形狀越平緩,應力集中程度反而越小。此敘述錯誤,為本題應選答案。
D槽角影響✕
V型槽角度越小,形狀越尖銳,力流越容易在此處密集,應力集中越嚴重,敘述正確。
應力集中影響因素比較
| 幾何特徵 | 變化趨勢 | 應力集中程度 |
|---|
| 槽深度 | 愈深 | 愈嚴重 |
| 槽底圓角半徑 | 愈小 | 愈嚴重 |
| V型槽角度 | 愈小 | 愈嚴重 |
| V型槽角度 | 愈大 | 愈輕微 |
考生容易直覺認為「角度大=開口大=受力面積大=應力集中」,但實際上應力集中看的是「缺口尖銳度」。V型槽角度越大,缺口底部越平緩,應力集中反而越小。