所屬科目:工程力學概要
一、桿件 DE,在 D 點為鉸接,而在 E 點由三條繩索拉住,且外力 kN 作用於 E 點,如圖(一)所示。A,B,C,E 點的 座標分別為 (−4 m, − 4 m, 0 m) , (5 m, − 5 m, 0 m) , (0 m, 8 m, 0 m) , (0 m, 0 m,15 m)。求線的夾角,及外力線的力矩大小 M BC。(25 分)
二、如圖(二)所示,均質桿件 AB,其長度為 6 m,重量為 20 kN。桿件 AB 以繩子 BC 拉住,繩子與桿件 AB 之角度為α 。系統平衡時,桿件 AB 與 水平線夾角保持在 60°,則欲使繩子張力 T 為最小之角度α 為多少?此 時,最小之繩子拉力Tmin =?(25 分) 圖(二)
三、圖(三 a)之圓桿,其截面積 A = 200mm2 ,長度L = 500 mm,圓桿之應 力-應變關係如圖(三 b)所示。此圓桿之另一端連接彈力常數 k =112 kN / m之彈簧,施加外力 F,直到彈簧的伸長量為 100 mm 時再完 全卸載,求卸載後圓桿的長度。(25 分)
圖(三 a)
圖(三 b)
四、圖(四)中的桁架,桿件 AB 及桿件 BC 交於 B 點,兩桿件之截面積均為 A,楊氏模數均為 E,在 B 點有垂直力 P 及水平力 Q。若桿件 AB 長 L, 求此結構之應變能 U,及 B 點的水平位移δ BH 、垂直位移δ BV 。(25 分)