代號：

00810

頁次：

1

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1

113 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：機械工程技師

科

目：機械製造

考試時間：

2 小時

※注意：

 禁止使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、金屬鑄造製程作業之熔融金屬流動性（ fluidity of molten metal ）為影響鑄 造品質之重要因素，請詳細說明下列問題：

•  請說明何謂鑄造作業熔融金屬流動性？（ 7 分）

•  影響金屬鑄造作業之熔融金屬特性為何？（ 8 分）

•  鑄造參數（ casting parameters ）對於鑄造作業流動性及熱特性影響 為何？（ 10 分）

• 二、研磨（ abrasives ）加工作業是磨削及平坦化常見的加工技術，請詳述回答 下列問題：

•  請說明研磨加工的磨削作用原理為何？（ 8 分）

•  一般傳統車床及銑床加工藉由車刀或銑刀進行材料移除，請說明研磨 加工在砂輪及工件特性上與車削和銑削之差異為何？（ 10 分）

•  請說明磨粒大小如何表示？其對於研磨加工之影響為何？（ 7 分）

• 三、輥軋，又稱輥製（ rolling ）或壓延，為工業界大量使用之機械製造塑性成 形加工技術，請詳述回答下列問題：

•  請說明何謂輥軋？（ 10 分）

•  分別說明熱輥軋及冷輥軋之區別，及其對加工工件品質特性之差異性 為何？（ 15 分）

• 四、粉末射出成形 （ powder-injection molding ） 製程為當今很成熟的成形技術， 請詳述回答下列問題：

•  何謂粉末射出成形（ powder-injection molding, PIM ）技術？（ 7 分）

•  粉末射出成形相較於傳統粉末冶金技術之優缺點為何？（ 10 分）

•  燒結（ sintering ）為粉末冶金成形重要製程步驟，請說明影響燒結效果 的主要製程參數有那些？（ 8 分）

座號：

代號：

00820

頁次：

1 － 1

113 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：機械工程技師

科

目：機動學與機械設計

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 工程上有多個常用於估算金屬材料受到變動負載時，疲勞破壞的準則， 請繪製一橫軸為平均應力（ Midrange Stress ） 、縱軸為應力變化量 （ Alternating Stress ）的圖，並清楚標示與說明負載線（ Load Line ）及以 下幾個常用準則 - Soderberg Line, Gerber Line, Modified Goodman Line, ASME-elliptic Line, Yield Line ，並說明如何計算所能承受負載極限與安 全係數。 （ 25 分）

• 一正齒輪組，壓力角為 20  ，需要避免配合齒輪間之干涉，試求出（需詳 列計算過程或說明） ： （每小題 5 分，共 25 分）

•  配合齒輪之小齒輪可容許之最少齒數。

•  達到接觸比為 2.5 之小齒輪最少齒數。

•  能與  之答案匹配之齒輪最多齒數。

•  若  與  答案齒數之齒輪配合，如軸距因使用久而鬆脫變大，齒輪壓 力角會如何改變？

•  與齒條配合時小齒輪可容許之最少齒數。

• 若欲拉起 20 kN 之負載，可用之出力為 0.4 kN ，試以一惠斯頓差動滑車 組作為主要省力機構，繪出機構圖並決定其定滑輪之兩輪直徑及直徑 比，並列出所有假設與計算過程。 （ 25 分）

• 一鋼製直徑 36 mm 的軸，所用材料降伏強度為 530 MPa ，設計運轉在 600 rpm 。使用一鍵 （ Key ） 作為動力傳輸元件，其材料降伏強度為 450MPa ， 寬度為 10 mm ，長度為 36 mm ，安全係數為 2.8 ，請計算最大可傳輸動 力為何？請詳列計算過程。 （ 25 分）

座號：

00830

頁次：

2 － 1

113 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：機械工程技師

科

目：電工學（包括電機機械）

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 理想鐵芯環形線圈匝數 20 匝，截面積 2 平方公分，鐵芯相對磁導係數 為 1500 ，環形半徑 r 為 4 公分，其導線電阻 為 0.5 Ω ，兩端接電動勢 10 V 。請計算：

•  環形線圈磁阻。 （ 5 分）

•  線圈自感量。 （ 5 分）

•  當其電流從零增至最大值一半時，要經過多少時間？（ 10 分）

 穩態時，儲藏於環形線圈的磁能。 （ 5

• 分）

如下圖，在電路中， () = 20 cos () 、 = 377 rad/s 、 = 100 Ω 、 = 10 、 = 0.01 mH 。請計算：

•  總負載阻抗。 （ 10 分）

•  電源端輸出電流 () 。 （以三角函數形式表示） （ 5 分）

•  總負載之視在功率 S ，請以伏安（ VA ）表示。 （ 5 分）

•  總負載之功率因數。 （ 5 分）

Z

座號：

60 Hz 、 6 HP 、 4 極、三相感應電動機。額定操作時，轉子感應電動勢頻 率為 3 Hz ，忽略機械旋轉損與雜散損。請計算感應電動機額定操作時： ⑴ 轉差率； ⑵ 轉子轉速； ⑶ 輸出轉矩； ⑷ 氣隙功率； ⑸ 轉子銅損。 （ 25 分）

如下圖理想運算放大器電路。其中 = 0.1 V ， = 20 kΩ ， = 50 kΩ ， = = 10 kΩ ， = 1 F 。求 t>0 時，輸出 () 的時間響應。 （ 25 分）

t=0

代號：

00840

頁次：

3 － 1

113 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：機械工程技師

科

目：工程力學（包括靜力學、動力學與材料力學）

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

• 

本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、有一滑雪坡道，滑雪板與雪之間的靜摩擦係數 = 0.12 ，動摩擦係數 = 0.09 ，滑雪者在此滑雪坡道滑行，為使滑雪者能保持等速度滑行， 應設計此滑雪坡道的坡道角度（θ）為多少？（ 20 分）

• 二、一輛重量為 900 公斤的汽車以 150 公里 / 山頂 P 點時，剛好與路面失去接觸。試求： （每小題 10 分，共 20 分）

•  求路面在 P 點的垂直剖面之曲率半徑（ R

• 小時的速度行駛，當此汽車到達 ） 。

•  使用第  小題找到的 R 值，求出當一名 60 公斤的駕駛員駕駛另外一 輛重量 1000 公斤的車以 60 公里 / 小時之等速度通過 P 點時，汽車座椅 對駕駛員施加的正向力。

座號：

三、一個底部直徑為 400 公釐（ mm ） 、重量 60 公斤的花瓶，花瓶的重心位 置（ G ）如圖所示。此花瓶放在一輛重量 200 公斤的手推車上，已知手 推車與地面無摩擦力，花瓶與手推車之間的靜摩擦係數 = 0.8 。如圖所 示，當手推車受力而移動時，試問若花瓶不滑動亦不傾倒，最大可施加 的力量（ F ）是多少？（ 20 分）

四、一根剛性樑（ rigid beam ）由 支柱和 支柱支撐， 支柱的直徑為 10 公釐（ mm ） 、 支柱的直徑為 20 公釐（ mm ） ，而 支柱和 支柱的結 構材料為聚酯樹脂（ polyester resin ） 。聚酯樹脂的壓縮（ compression ）與 拉伸（ tension ）之應力與應變圖（ stress-strain diagram ）如圖所示，請計 算 支柱和 支柱不發生破壞的前提下，可以施加在剛性樑上的最大 負載受力（ P ） 。 （ 20 分）

五、請繪製此樑（ beam ）之  剪力圖。 （ 10 分）  彎矩圖。 （ 10 分）

代號：

00850

頁次：

1

－

1

113 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：機械工程技師

科

目：熱力學與熱傳學（包括熱機）

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、請用熱力學第一定律及理想氣體方程式推導絕熱過程的壓力與溫度之 間的關係式。 （ 15 分）

• 二、  請說明絕熱過程（ adiabatic process ）與等熵過程（ isentropic process ） 是否相同。 （ 5 分）

•  有一個初始體積為 1m³ 的容器內部裝有 2.5 公斤的空氣，在 200 kPa 固 定壓力下加熱此容器到 500℃ ，請計算上述過程的熵（ entropy ）變化。 （ 15 分）

• 三、  請畫出再生的氣體布雷頓循環（ regenerative gas Brayton cycle ）系統圖 及溫度與熵的圖（ T-s 圖） 。 （ 10 分）

•  請說明如何能提高熱效率的運作原理。 （ 10 分）

• 四、  請說明畢奧數（ Biot number ）與努塞爾數（ Nusselt number ）兩者之 定義。 （ 10 分）

•  請說明兩者不同之處及其應用。 （ 5 分）

• 五、  請說明等溫平板層流的壁面速度邊界層（ velocity boundary layer ）厚 度與熱邊界層（ thermal boundary layer ）厚度比與那一個無因次參數 有關？（ 10 分）

•  如何判定何種邊界層較厚？（ 10 分）

• 六、  請說明常用在熱交換器的對數平均溫差（ log mean temperature difference ， LMTD ） 。 （ 5 分）

•  此對數平均溫差是否可以用於有相變化的冷凝器？（ 5 分）

座號：

代號：

00860

頁次：

3 － 1

113 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：機械工程技師

科

目：流體力學與流體機械

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目得以本國文字或英文作答。

• 量測圓管（ circular pipe ）的體積流率（ volume flow rate ）時，噴嘴 （ nozzle ） 和皮托管（ pitot tube ）為常採用之量測方法，請回答下列噴嘴和皮托管 之相關使用問題： （每小題 5 分，共 25 分）

•  寫出噴嘴和皮托管其背後的應用理論，並列出該理論的所有假設。

•  繪出利用噴嘴來量測體積流率的架構，並描述如何執行。

•  繪出利用皮托管量測體積流率的架構，並描述如何執行。

•  請比較兩種量測方法的優缺點，如準確度、可重複性、所需量測時間、 經濟性等，並列出注意事項以確保量測結果之正確性。

•  當管路流為完全發展（ fully-developed ）的層流（ laminar flow ）時，有 一利用皮托管簡單快速方法進行流量測試，請寫出如何進行量測？以 及如何用測量數據來計算出流率？

• 由實驗得知水平管（ horizontal pipe ）的壓力損失（ pressure loss, Δ p ）與 管路之直徑（ D ） 、長度（  ） 、表面粗糙度（ surface roughness, ） 、流體的摩 擦係數（ dynamic viscosity, μ ） 、密度（ ）及平均速度（ average velocity, V ） 有關，故其函數形式可表為 = ( , ℓ, , , , ) ，請藉由因次分析 （ dimensional analysis ）方法，選取流體平均速度、流體密度、管路直徑 為重複參數（ repeating parameters ） ，寫出其無因次參數組合。 （ 15 分）

座號：

一速度場之表示式為

⃗ = ( ) ̑-(2)̑

請回答下列問題： （每小題 5 分，共 20 分）

•  導出 ⃑ 之表示式，並判斷此流場是否為不可壓縮流（ incompressible flow ） 。

•  導出 ⃑ 之表示式，並判斷流場是否為無漩流（ irrotatioal flow ） 。

•  寫出流線函數（ stream function ）存在之條件，並據以判斷流線函數是 否存在於此流場中？如果存在請寫出流線函數。

•  請判斷下面兩個點： （ 1, ）和（ 2, ）是否位於同一流線？兩個點如果 位於兩條流線上，請計算出通過這兩條流線間之體積流率（ volume flow rate ） 。

註：極座標之相關表示式為 ⃑ = ( ) + ( ) 與 ⃑ = -

̂

• 一個寬為 b 之閘門（ sluice gate ）跨越一條水道（ water channel ） ， (a) 與 (b) 圖分別為閘門於開啟和關閉的圖示，請回答下列問題：

•  當閘門關閉（ close ）時，需要多大力量（ force ）以固定此閘門。 （ 5 分）

•  當閘門開啟（ open ）時，需要多大力量（ force ）以固定此閘門。 （ 5 分）

•  當閘門開啟時，如何量測與計算出通過之體積流率（ volume flow rate ）？（ 10 分）

• 如下圖所示之直徑 25 mm 的長軸置於圓柱軸承（ cylindrical bearing ）中， 長軸與軸承的間隙（ gap ）為 0.3 mm ，且其中充滿潤滑油，此潤滑油之 運動摩擦係數 （ kinematic viscosity ） 為 8.0  10 -4 m/s 、比重 （ specific weight ） 為 0.91 ，水的密度為 1000 kg/m 3 ，假設軸承間隙之速度分布為線性 （ linear distribution ）時，請回答下列問題：

•  當這長軸以 3 m/s 的速度拉出時，需要多少力量 P ？（ 5 分）

•  當長軸以 2000 rpm （ rotation per minute ）旋轉時，所需要的扭矩 T （ torque ） 。（ 10 分）

•  如使用效率 98% 的馬達轉動長軸，請計算所需要的輸入功率（ input power ） 。（ 5 分）