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98年 - 98 鐵路特種考試_高員三級_機械工程:機械設計#38182
> 申論題
題組內容
一、如下圖,一直徑 D=20
mm之均勻鋼棒其材質之降伏強度(Yield Strength)為
Sy=330MPa。試問此鋼棒在承受 F = 0.55 kN;P = 8 kN 及T = 30 Nm混合靜力負載 下,在圖上 A 點之:
⑵最大主應力值σ
1
,σ
2
及σ
3
。(7 分)
相關申論題
⑴應力張量(Stress Tensor)。(7 分)
#111631
⑶利用最大剪應力理論(Maximum Shear Stress Theory)計算該點之安全係數 (Factor of Safety)值。(6 分) y
#111633
二、一均勻鋼棒,棒上某點若同時承受一穩定扭轉應力(Steady Torsional Stress) τ m= 60MPa ;一變異扭轉應力(Alternating Torsion Stress) τ a= 40 MPa 及一變異彎 曲應力(Alternating Bending Stress) σa = 40 MPa 。若此鋼棒之材質具有:疲勞極限 (Endurance Limit)S e = 270 MPa,降伏強度S y = 400MPa ,及抗拉強度(Ultimate Strength) Sut=550 MPa 。試利用 von Mises 應力配合 Modified Goodman’s 破壞理論 及 Soderberg’s 破壞理論,分別計算此棒在此負載狀況下之安全係數值。(20 分)
#111634
⑴螺栓剪破壞(Shear failure of all bolts)。
#111635
⑵螺栓表面壓延破壞(Bearing failure on all bolts)。
#111636
⑶低碳鋼板表面壓延破壞(Bearing failure on connected members)。
#111637
⑷低碳鋼板之拉伸破壞(Tension failure on members across two bolts)。
#111638
⑴在臨界點(A 點位置)的主要拉伸剪應力(the primary (direct) shear stress) τ ′ A。(5 分)
#111639
⑵在臨界點(A 點位置)的彎矩剪應力(secondary (moment) shear stress) τ ′′ A 。(5 分)
#111640
⑶此銲道之安全係數值(the factor of safety n of this weld group)。(提示! τA =τ ′A +τ ′′ A)(5 分)
#111641
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