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應用力學、材料力學109 年第 12 題單選題考點:剪應力計算考點:截面法誤判

有一由5塊5 mm厚鋼板以螺栓接合組成之構件,螺栓直徑6 mm,各板受力分別為1800 N、3000 N、2400 N、3000 N、1800 N,請問螺栓所受最大剪應力為何?

題目圖片
A100 MPa
B80 MPa
C63.7 MPa正確答案
D47.1 MPa
答案與詳解
C
正確答案
5塊板用螺栓串接,各板交替受力。用截面法找螺栓各截面所受剪力,最大為3000 N;螺栓單剪截面積A=π×3²≈28.27 mm²,故最大剪應力τ=3000/28.27≈106 MPa,選C。

逐選項解析

A100 MPa剪應力計算✕ 易錯陷阱
τ≈70.7 MPa,對應V=70.7×28.27≈2000 N。此值不對應任一截面剪力(各截面剪力為1800或3000 N),屬中間誤算值,排除。
B80 MPa截面法誤判✕ 易錯陷阱
τ≈85 MPa,對應V≈2400 N。誤把單一中間板的受力2400 N當作螺栓截面剪力,但截面法累加後最大剪力為3000 N,非2400 N,排除。
C63.7 MPa✓ 正確
D47.1 MPa✕ 易錯陷阱

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