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ν  0.3 g  9.8m/s 10.0m/s

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Academic year: 2021

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(1)

110年公務人員特種考試關務人員、身心障礙人員考試及 110年 國 軍 上 校 以 上 軍 官 轉 任 公 務 人 員 考 試 試 題 考 試 別:身心障礙人員考試

別:四等考試 科:機械工程 目:機械力學概要

考試時間: 1 小時 30 分 座號:

※注意: 可以使用電子計算器。

不必抄題,作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上,於本 試題上作答者,不予計分。

本科目除專門名詞或數理公式外,應使用本國文字作答。

代號:40930 頁次:3-1

註:1.答題時如需材料性質,請一律用結構用鋼;未註明單位之長度,一 律為 mm。

2.計算過程中,可能需要下列資料(請依一般符號常用之代表意義):

⑴重力加速度:g 9.8 m/s2,計算時得以10.0 m/s2計。

⑵結構用鋼性質:

抗拉強度 400MPa 、降伏強度 250 MPa 、比重 7.8

楊氏係數(彈性模數)E  210,000 MPa、Poisson 比ν 0.3 一、某元件之三維應力元素(僅呈現正面)如圖(1)所示,試以給定之座標回答

下列問題:

寫出該元素之應力矩陣。(10 分)

該應力元素之主應力為何?(10 分)

最大剪應力為若干?(5 分)

圖(1)

單位:MPa x

80

y z

48 60

30

30

(2)

代號:40930 頁次:3-2

二、為測量連結 A 與 B 處之彈簧係數 k,某工程師將W  20kg重之砝碼懸掛 到量測連桿機構,如圖(2)所示,當 W 掛上後連桿 BC 與水平面呈 30時剛 好平衡,若連桿 BC 與 CD 長度相等均為300mm ,且在未加入砝碼時 B、

C 及 D 均在同一水平面。不計連桿重量與摩擦,試回答下列問題:

 W 加入後,B 點之水平移動量為何?(5 分)

彈簧係數 k 為若干 N/mm?(20 分)

圖(2)

三、工程師以預壓彈簧來設計斜坡輸送的緩衝裝置,如圖(3)之示意圖所示,設 計規範書規定物體質量以50kg、斜坡初速度 ν0 2 m/s為設計基準,若彈 簧之設計預壓量為60 mm ,而他所選擇之彈簧係數 k 為20 N/mm。試回答 下列問題:

物體 m 到達 B 處之速度為何?(10 分)

該彈簧再被壓縮量最多為多少 mm?(15 分)

圖(3)

A 30

W k B

C

D

m

k 500

A

B C

長度單位:mm

(3)

代號:40930 頁次:3-3

四、如圖(4)為連桿推動滑块 m 以推升 W 物體機構,若滑块 m 為10kg、水平 面之摩擦係數為 0.1,連桿 AB、AC 分別長500mm 、350mm 。

試分析物重 W 和推力 P 與 m 移動之關係為何?(20 分)

若 W 為50kg重、推力 P 為300 N ,則在圖示之狀態下,滑块會往那一 邊移動?計算分析決定之。(5 分)

圖(4)

A m

B C

P

W

摩擦 400

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