2013年9月21日 星期六

材力21~24

2011/12/05 07:11
研究員大家好:

對虛補功原理來講,它又稱虛力原理,也就是在結構體已經變形諧合下,導入虛力,原理講「產生的虛外補功會等於產生的虛內補能」。本原理就是變形諧合的同義詞。

力平衡與變形諧合,是我們解題不能違反的憲法第一條與第二條。

根據虛補功原理而來的單位力法,考生一定要會。會長認為,單位力法若不熟悉,可以節省報名費,等熟悉之後再去考。以前會長進考場時,根本沒聽過「鎖住加開鎖」的解法,遇到沒見過的怪題,就祭起「單位力法」這武器,降妖伏魔無往不利,技師一個接一個考上。單位力法可以處理溫差、沉陷、桿件製作誤差、可以求位移、可以求支承反力,派它上場,就是派救援投手上場,準備關門慶祝勝利了。

卡氏第二定理是最常考的能量法,雖然它只能用在線彈性結構。本法是力法,須以力量為自變數,將能量(或彎矩)表出。

日子好快,又接近考季。請您記得讀過、算過的東西,就不要掉分。考試不難,克服自己的想像才是最難。(自己想像成考試很難,自己被自己害到憂鬱)

緊張嗎?去操場跑步大吼幾聲吧!

感謝部分學員對於書裡習題(結構技師考題)提出不同意見,會長有製作補充講義發放,相信您看過之後,應該覺得解題比較容易了。

樑的剪力變形向來不是重要考點,對於一般工程上常見的樑而言,其受載後大部分的變形是撓曲變形,剪力變形的貢獻很少。話雖如此,我們還是透過計算題,演算樑的剪力變形。用能量法計算樑剪力變形,須用fs,用微分方程式算樑的剪力變形,須用αs。用fs較準,它考慮到各處的剪應力大小不同的事實。用αs較不準,它以最大剪應力造成的剪應變來算撓度,會高估撓度。

細長柱的挫屈問題,在國考或研究所考試裏,不應該視為「放棄」。會放棄的人,有一部分原因是沒遇到良師或良書。柱子的失敗,分為降伏(壓潰)與挫屈兩種,進考場兩種都要檢核。

挫屈本身是一種「中性平衡」,代表系統可以在微擾態下平衡,這就是我們解題的根據。不管剛體系統或彈性體系統,我們都是在微擾態下作答。剛體系統,解題只會遇到代數方程式,彈性體系統,解題會遇到常微分方程式,但它用的是一種粉固定粉死板的常微分方程式,把解的型態背下來,進考場一樣考得嚇嚇叫。

歐拉柱的挫屈,研究員回家一定要自己導一次;K=0.7柱子的挫屈,研究員回家也一定要自己導一次。自己導一次,保證你有很大的收穫,不管是在畫挫形方向、代入邊界條件等方面。

有一些矩形柱,雙向都有可能挫屈,解題者雙向都要演算,才知道哪一向控制。如果沒有特別狀況,挫形請儘量畫在正方向,斷面彎矩請儘量畫在正方向,請注意你使用的座標系統與樑方程式型態。

有效長度因子有6種狀況要背,國考考生必須背,因為RC與鋼構又會回來算帳。其中有5種挫形完全可以畫在sine波上,K=0.7的那一個不行。

推導公式畫自由體時,完美系統自由體上的P,正是挫屈載重Pcr;瑕疵系統自由體上的P,不是挫屈載重Pcr,該PPcr完美系統無法求出唯一挫形,瑕疵系統可以求出唯一挫形。完美系統把邊界條件代盡後,會得挫屈方程式(特徵方程式),挫屈方程式的最小正根,就是Pcr。完美系統比瑕疵系統常考,但是這兩者,計算過程相當類似,雖然說要解微分方程式,可是解題步驟都很固定,多默寫幾次就順手了。

「正割公式」是瑕疵柱裏必須要自己推導一次的公式,它主旨在講軸力偏心的瑕疵柱,柱體裡最大的壓應力怎麼算。這公式不是要教你「方方正正的割柱子」。大家好奇「正割」之名何來?因為公式裡有三角正割函數(Secant)之故。竟然有留學密西根大學回來的土木博士,在國內的補習班把它教成「第二公式」(Second Formula),至此會長對「博士」的頭銜很感冒,從此對「學位」、「頭銜」只相信一成,其於九成是看他肚子裡到底有沒有料。

密西根博士呀,既能有「第二公式」,那是否有「第三公式」?「卡氏第三定理」?

感謝研究員指出上課沒清楚的地方,在能力所及的範圍,會長會補繪圖敘述,讓你及其他人更容易了解。每堂課後都有人留下來表達新穎的想法,與提出挑戰的觀念,真好,會長從你的想法中獲益不少,強烈衝擊會長的既定觀念。

開學在即,盼望您常常利用學校圖書館。以前的經驗告訴會長,在家唸書很容易偷懶,去圖書館看見大家在念書,比較不會偷懶,也比較能融入讀書的氣氛。在圖書館唸一天的書,所得的知識量,比在家唸一天多4,長久下來,不用比就知輸贏了。

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