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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
科目：
機械設計 |
年份：
98年 |
選擇題數：
0 |
申論題數：
14
試卷資訊
所屬科目：
機械設計
選擇題 (0)
申論題 (14)
⑴應力張量（Stress Tensor）。（7 分）
⑵最大主應力值σ
1
,σ
2
及σ
3
。（7 分）
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
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） σ
a
= 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
MP
a
。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）
⑴螺栓剪破壞（Shear failure of all bolts）。
⑵螺栓表面壓延破壞（Bearing failure on all bolts）。
⑶低碳鋼板表面壓延破壞（Bearing failure on connected members）。
⑷低碳鋼板之拉伸破壞（Tension failure on members across two bolts）。
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）
⑵在臨界點（A 點位置）的彎矩剪應力（secondary (moment) shear stress） τ ′′
A
。（5 分）
⑶此銲道之安全係數值（the factor of safety n of this weld group）。（提示！ τ
A
=τ ′
A
+τ ′′
A
）（5 分）
⑴試問基於軸銷剪破裂模式預估，若安全係數為 n=2.8，該銷之長度最短當為多少？ （5 分）
⑵試問基於軸銷面壓延（Bearing Failure）破裂模式預估，若安全係數為 n=2.8，該 銷之長度最短當為多少？（5 分）
六、試說明液動（或滑動）軸承（Hydrodynamic Journal Bearing or Sliding Bearing）的基 本運作原理與涉及此類軸承設計之主要參數。並試解釋液動軸承設計中蘇瑪費參數 （Sommerfeld Number）之定義與意義。（15 分）
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