⑵受到純扭矩的圓軸常會採用何種設計方法以減輕轉軸的重量，並說明其理由。（10 分）

四、一根碳鋼製的機械元件，已知其極限拉伸強度（Ultimate tensile strength）為 Sut ，降伏強度（Yielding strength）為 S y ，持久限（Endurance limit）為 S e ；該機械元件受到變動週期應力的作用，變動應力的最大應力為 σ max ，最小應力為 σ min ，若已知疲勞表面修正因數為 K1，疲勞尺寸修正因數為 K2，應力集中因數為 K3，其餘的修正因數皆為 1，試問工程師如何運用上述資料計算出該機械元件的安全係數。（ 20 分）