機械工程 93 年機械設計概要考古題（共 5 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/mechanical-engineering/93-%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E8%A8%AD%E8%A8%88%E6%A6%82%E8%A6%81

第 1 題
試述金屬材料疲勞（metal fatigue）破壞之原因及其破斷面之外觀。並請說明S-N 曲
線之特性及其在疲勞設計上之應用（20 分）

第 2 題
如圖所示之圓形鋼質扭力桿，其直徑為8mm，在距離固定端500mm 處承受600N-mm
之扭矩。試求此扭力桿之扭轉角度及表面之剪應力各為多少？其相對應之彈簧率
（spring rate）為若干？材料之剪力模數G = 3000 MPa。（20 分）

第 3 題
元件上某點之應力為：σx = 68 MPa，σy = 24 MPa，τxy = 76 MPa，材料之降伏應力（yield
stress）為σyp = 260 MPa。
利用最大剪應力理論（maximum shear stress theory）求
安全係數。
利用畸變能理論（distorsion energy theory）求安全係數。（20 分）

第 4 題
如圖所示一圓桿以填角方式焊接於鋼板上，在桿端承受10kN 之負載，若桿之直徑為
50mm，焊道之容許剪應力（allowable shear stress）為94MPa，利用最大剪應力理論
（maximum shear stress theory）求焊道之尺寸w 為多少？（20 分）

九十三年特種考試地方政府公務人員考試試題

科  別： 機械工程

a
f

第 5 題
一轉軸當轉速為600rpm 時傳送30kW 之動力，其煞車系統採用如圖所示之單煞車
塊，已知a = 12 cm，b = 28 cm，若輪鼓直徑為16 cm，煞車塊之摩擦係數為0.25。
試求使軸完全停止，需施加之操作力Fa 為多少？（20 分）

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。