高普考題庫
108 年 108年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

工程力學(包括材料力學)

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1圖1 結構中A、D、G 點均為鉸支承,桿AB 與桿BD 於B 點以鉸接方式聯結,且桿EC 於C 點、E 點分別與桿BD 及桿EG 鉸接。今載重6P如圖1 所示施加於F 點,試求支承A、支承D、支承G 之反力A、A、XYD、D、G 之大小及方向。(25 分)XYY6PEBGFLC2LGLYDDXLADYAX3LLLAY(圖1)
申論 2圖2 顯示一傾斜桿AC,以纜索AB 及垂直牆面支撐而呈現靜態平衡。已知桿AC 長度L 為6 m,牆面B 點與C 點之間距h 為2 m;由於桿AC不均勻,桿件重量W 之重心位置o 位於由C 點往左L/3 處。假設牆面與桿AC 間沒有摩擦力,試求牆面反力R、纜索AB 張力T、桿AC 傾斜角θ、纜索AB 傾斜角φ。(提示:「角度」可用三角函數表示,不用實際算出角度,如:角度θ=30°,可用sin(θ)=1/2 或θ=sin-1(1/2)表示,不用算出θ=30°。)(25 分)BLL/3hTRoCφθAW(圖2)
申論 3圖3 顯示一平面應力元素受力狀態。試求主應力與主平面、最大剪應力及其所在平面,並請繪製相應之應力元素圖明確表示。(25 分)150kgf/cm2100 kgf/cm2yx50kgf/cm2100 kgf/cm2(圖3)
申論 4圖4(a)顯示一結構,其A 點支承為固定端、D 點為鉸支承,桿AB 具EI值、桿BC 及桿CD 之EI 為無限大,L 長度相較桿AB 之L 甚大,分析B時可忽略桿BC 之剪力影響。今於B 點及C 點分別施加垂直載重P,圖4(b)為受力後之自由體圖。已知桿AB 挫屈時之特徵方程式為a×(kL)sin(kL)+b× cos (kL )-1=0(其中k2=P/EI),試求a、b 數值,及桿AB 挫屈時之有效長度係數K(其中P=π2EI/(KL)2)。計算時請使用ABcrAB圖4(b)中A 點xy 座標及相關力及彎矩等參數。(25 分)PPPPEI=BCCΔBLEIEI=xADPΔADPΔyLLMLABPP(a) (b)(圖4)