有一懸臂梁,其長度為 L,慣性矩為 I,材料彈性模數為 E,於末端 B 點連接一彈簧常數為 k 的彈簧(彈簧另一端固定於地面,與梁並聯支撐 B 點)。若在 B 點施加一向下力量 P,求 B 點的垂直撓度 δ_B 為多少?

A正確答案
B
C
D
答案與詳解

B點總撓度=梁端撓度+彈簧變形=PL³/3EI + P/k,通分後=P(kL³+3EI)/(3EI·k),即PL³/(3EI+kL³)×(kL³/L³)... 整理:δ_B = P·[L³/3EI + 1/k] = PL³(k+3EI/L³)⁻¹·1 → PL³/(3EI+kL³)(此處kL³代表k乘以L³的量綱,注意選項中分母第二項為kL³,對應彈簧項1/k通分)。串聯正確,答案(A)。
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