| 研究生: |
鄭嘉仁 Cheng, Chia-Jen |
|---|---|
| 論文名稱: |
微結構缺陷對蜂巢材料疲勞壽命之影響 |
| 指導教授: |
黃忠信
Huang, Jong-Shin |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering |
| 論文出版年: | 2002 |
| 畢業學年度: | 90 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 75 |
| 中文關鍵詞: | 疲勞 、蜂巢材料 、缺陷 |
| 相關次數: | 點閱:84 下載:4 |
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鋁合金因具有質量輕、強度高與防蝕性佳等優點,因此已廣泛地應用於航太、船舶及國防工業等方面。通常將鋁合金製成蜂巢狀微結構,並應用於三明治層板結構之心材,如此可利用其質量輕之優點,以減輕整體結構重量。一般三明治結構除承受靜力載重作用下,亦承受機械運轉震動及自然之反覆載重,反覆載重作用下,可能因疲勞損傷之累積,最後導致結構之破壞。
本文改變鋁蜂巢材料中微觀桿件之形狀與分佈,進一步利用有限元素程式數值分析,以探討其對蜂巢材料疲勞壽命之影響。首先,考慮微觀桿件排列方式不同之效應,藉由Voronoi蜂巢材料於無限域概念之邊界設定,針對蜂巢材料之微觀桿件是否含微觀裂紋進行疲勞分析,結果顯示Voronoi蜂巢材料中微觀桿件最大應力較規則六邊形蜂巢材料高約40%至70%,因此,微結構桿件不規則排列將減短蜂巢材料疲勞壽命。另外,為探討微觀桿件幾何形狀之效應,令微觀桿件之剖面並非固定,結果發現蜂巢材料之數值分析具變剖面微觀構件之應力變化,同樣假設是否含微小裂紋,結果發現蜂巢材料之疲勞壽命於低相對密度條件下,主要受到微觀桿件中之變斷面區域比例的影響,而相對密度越大者,變斷面微觀桿件將可增長蜂巢材料之疲勞壽命。本研究成果除增進瞭解微觀結構缺陷對蜂巢材料疲勞壽命的影響外,亦提供結構工程設計上之參考。
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