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如下圖所示承受軸力之桿件,在材質均勻及斷面不變的情況下,假設材料之應力-應變關係是彈性的,AC 與 CB 兩部分各自中間的斷面的應力比值(σA/σB)為何?
承上題,軸力構件具圓形斷面,直徑 mm,假設線彈性-完全塑性行為如圖示, kN 時, 與 兩端的反力大小的比值()為何?

A正確答案
B
C
D
答案與詳解

正確答案。圓形截面積A=π(25²)=625π≈1963.5mm²。降伏力P_y=140×1963.5≈274.9kN。AC段(0.6m)較短,彈性剛度k_AC=EA/L_AC較大;CB段(0.9m)較長,k_CB=EA/L_CB較小。全彈性假設下R_A/R_B=L_CB/L_AC=0.9/0.6=3/2,R_A=500×(3/5)=300kN,R_B=200kN。但AC段軸力=R_A=300kN>P_y≈275kN,故AC段已降伏。塑性分析:AC段降伏後承受P_y=σ_y×A=140×625π≈274.9kN(取整為275kN);CB段承受R_B=500-275=225kN。R_A/R_B=275/225=11/9。
