Q5.
彈簧的壓力和彈簧常數、變形成正比，彈簧常數與下列何者無關？
模具-沖壓模具項 · 乙級 · 製作剪切模具與製作下料模具 · Q5
難易度分析
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本題考查對彈簧常數影響因素的基礎理論掌握程度，要求考生能準確區分材料的彈性模數與機械硬度這兩種不同的物理性質。
正確答案：④材質硬度
④ 材質硬度:材質硬度主要反映材料表面抵抗局部壓入的能力，屬於材料的機械性質指標，但並不出現在彈簧常數的計算公式中，因此與彈簧常數無直接關係。硬度與剪力模數是不同的物理量。
錯誤選項解析
- ① 彈簧圈數:彈簧圈數直接影響彈簧常數，根據螺旋彈簧公式 k = Gd⁴/(8D³N)，彈簧常數與有效圈數 N 成反比，圈數越多則彈簧越軟。
- ② 彈簧線徑:彈簧線徑是決定彈簧常數的關鍵參數，公式中彈簧常數與線徑 d 的四次方成正比，線徑微幅增加會使彈簧常數大幅提升。
- ③ 彈簧材料剪力模數:彈簧材料剪力模數 G（剪切彈性模量）直接決定了材料抵抗剪切變形的能力，彈簧常數與剪力模數成正比，不同材質（如琴鋼線、不鏽鋼）的 G 值差異會顯著影響彈簧特性。
Learning Tip
"本題考點為螺旋彈簧常數公式 k = Gd⁴/(8D³N) 的參數辨識。常見陷阱是將材質硬度與剪力模數混淆，兩者雖都與材料性質有關，但硬度是透過洛氏或維氏硬度試驗測得的表面性質，而剪力模數 G 是材料固有的彈性常數，直接參與彈簧剛度計算。在沖壓模具設計中，正確選擇彈簧規格需依據模具結構計算所需彈簧常數，而非僅憑硬度判斷。"
學員答題分佈
①彈簧圈數0%
②彈簧線徑0%
③彈簧材料剪力模數0%
④材質硬度0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！