國營聯招 土木應用力學、材料力學112 年第 22 題單選題考點:漏計彈簧變形考點:串並聯混淆
有一懸臂梁其長度為 L,慣性矩為 I,材料楊氏係數為 E,自由端連接一垂直於梁之彈簧(彈簧常數為 k)。若在連接彈簧端施加一向下 P 力,試求該端點之垂直撓度為何?
A$\frac{2PL^{3}}{6EI+kL^{3}}$
B$\frac{3PL^{3}}{EI+kL^{3}}$
C$\frac{PL^3}{3EI + kL^3}$正確答案
D$\frac{PL^{3}}{3EI+2kL^{3}}$
C正確答案
懸臂梁自由端串聯彈簧,總撓度 = 梁本身撓度 + 彈簧變形量,兩者串聯疊加。
逐選項解析
A$\frac{2PL^{3}}{6EI+kL^{3}}$漏計彈簧變形✕ 錯誤
可能只計算梁的撓度 PL³/(3EI),忽略彈簧變形 P/k,答案不完整。
B$\frac{3PL^{3}}{EI+kL^{3}}$串並聯混淆✕ 易錯陷阱
可能誤用並聯公式或等效剛度計算,將梁剛度與彈簧剛度做並聯處理,導致結果偏小。
C$\frac{PL^3}{3EI + kL^3}$✓ 正確
D$\frac{PL^{3}}{3EI+2kL^{3}}$✕ 錯誤
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