國營聯招 機械應用力學、材料力學113 年第 50 題單選題
有一均質彈性材料桿件,其斷面性質代號分別為:斷面積A、慣性矩I、極慣性矩J。若其楊氏模數為E,剪力模數為G,則下列何者可視為該桿件之剪力剛度(shear rigidity)?
B正確答案
材料力學中,剪力剛度為剪力模數G乘上斷面積A,即GA,反映抵抗剪力變形能力。
為什麼答案是 B
剪力剛度定義為剪力模數G與斷面積A的乘積(GA),反映桿件抵抗剪力變形的能力。
考點:扭轉剛度考點:剪力剛度考點:混淆選項
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 材料力學中,剪力剛度為剪力模數G乘上斷面積A,即GA,反映抵抗剪力變形能力。
口訣:軸向EA、彎曲EI、扭轉GJ、剪力GA。看到剪力剛度直接找G與A的組合。
逐選項分析
A扭轉剛度✕ 陷阱
GJ為扭轉剛度,用於計算桿件受扭轉時的變形,與剪力變形無關。
B剪力剛度✓ 正確
剪力剛度定義為剪力模數G與斷面積A的乘積(GA),反映桿件抵抗剪力變形的能力。
C混淆選項✕
GI/E為無物理意義的混淆組合,彎曲剛度為EI,與剪力模數G無關。
D混淆選項✕
GI無特定物理意義,彎曲剛度應為EI,此為名詞偷換的陷阱。
桿件四大基本剛度對照表
| 變形類型 | 剛度名稱 | 數學表達式 | 對應模數 |
|---|
| 軸向變形 | 軸向剛度 | EA | 楊氏模數(E) |
| 彎曲變形 | 彎曲剛度 | EI | 楊氏模數(E) |
| 扭轉變形 | 扭轉剛度 | GJ | 剪力模數(G) |
| 剪切變形 | 剪力剛度 | GA | 剪力模數(G) |
考生易將剪力剛度(GA)與扭轉剛度(GJ)或彎曲剛度(EI)混淆。需牢記剪力對應斷面積A與剪力模數G,扭轉才對應極慣性矩J。