國營聯招 機械應用力學、材料力學101 年第 23 題單選題
材料力學中,梁的撓曲公式為何?
Aσ = My/I
Bσ = Mc/I
Cτ = VQ/Ib
Dτ = Tr/J正確答案
D正確答案
撓曲公式σ=My/I或σ=Mc/I,D選項τ=Tr/J是扭轉剪應力公式,非撓曲公式,故D為錯誤答案。
為什麼答案是 D
τ=Tr/J 是圓軸扭轉剪應力公式,T為扭矩、r為半徑、J為極慣性矩,與梁的撓曲完全無關,是本題「非撓曲公式」的正確答案。
考點:撓曲正應力考點:最大撓曲應力考點:梁剪應力考點:扭轉剪應力
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完整詳解
Pro · 無限重點 撓曲公式σ=My/I或σ=Mc/I,D選項τ=Tr/J是扭轉剪應力公式,非撓曲公式,故D為錯誤答案。
題目問「撓曲公式」,A與B都是正彎矩正應力公式,C是梁剪應力公式,D是圓軸扭轉公式→與撓曲無關,選D。
逐選項分析
A撓曲正應力✕
σ=My/I 為梁撓曲正應力公式,y 為中性軸到任意點距離,是標準撓曲公式,敘述正確。
B最大撓曲應力✕
σ=Mc/I 為撓曲公式的極值形式,c 為中性軸到最外緣距離,求最大正應力用,仍屬撓曲公式,敘述正確。
C梁剪應力✕ 陷阱
τ=VQ/Ib 是梁受橫向剪力時的剪應力公式(梁剪應力公式),雖與梁有關,但非撓曲(彎矩)公式,注意區分。
D扭轉剪應力✓ 正確
τ=Tr/J 是圓軸扭轉剪應力公式,T為扭矩、r為半徑、J為極慣性矩,與梁的撓曲完全無關,是本題「非撓曲公式」的正確答案。
梁力學四大公式速查
| 公式 | 符號說明 | 用途分類 | 屬於撓曲? |
|---|
| σ = My/I | M:彎矩, y:距中性軸距離, I:慣性矩 | 梁彎矩正應力 | ✅ 是 |
| σ = Mc/I | M:彎矩, c:最外緣距離, I:慣性矩 | 梁最大彎矩正應力 | ✅ 是 |
| τ = VQ/Ib | V:剪力, Q:靜矩, I:慣性矩, b:寬度 | 梁橫向剪應力 | ❌ 否(剪力) |
| τ = Tr/J | T:扭矩, r:半徑, J:極慣性矩 | 圓軸扭轉剪應力 | ❌ 否(扭轉) |
C選項τ=VQ/Ib也是「梁的公式」,考生容易誤以為它與撓曲有關而排除D。關鍵在於「撓曲」專指彎矩(M)引起的正應力現象,剪應力公式雖用於梁,但來源是剪力V而非彎矩M,兩者不同。D選項τ=Tr/J完全與梁無關,是最明確的非撓曲公式。