簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 詹奇峰
Jhan, Chi-Fong
論文名稱： 應力集中效應對表面疲勞裂縫之影響
The Effect Of Stress Concentration On The Propagation Characteristics Of Surface Crack
指導教授： 林忠宏
Lin, Chung-Hung
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 造船及船舶機械工程學系
Department of Systems and Naval Mechatronic Engineering
論文出版年： 2003
畢業學年度： 91
語文別： 中文
論文頁數： 55
中文關鍵詞： 表面疲勞裂縫 、應力集中效應
外文關鍵詞： Surface Crack, Stress Concentration
相關次數： 點閱：83  下載：5 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 本文主要是利用疲勞實驗結果配合Newman and Raju理論來探討結構構件表面幾何形狀的不同，對於表面裂縫進展速率的影響。進而預測在不同應力集中下表面裂縫之疲勞壽命。
    在實驗部分，在表面缺陷形狀上主要是以1/2橢圓形狀及1/4橢圓形狀再配合鋼板表面幾何形狀的不同去比較裂縫行為的差異。在疲勞實驗中，負荷範圍以應力比為0和0.5的範圍內去進行試片拉伸，及以Beach Mark的方法去判斷裂縫進展的速率及壽命。實驗所得結果，即可以根據表面方向及深度方向之裂縫進展速度配合理論公式去推算應力強度因子。
    最後，以平板試片之材料係數做為基準，建立一個可以預測表面裂縫進展行為之模式，做為以後判斷應力強度因子及預測疲勞壽命的依據。

    In order to predict the crack propagation or fatigue life , proper equations should be employed for the crack growth rate , which depend on various factors such as stress intensity range , material constants of crack growth resistance , stress ratio .
    In this approach , I evaluate behavior of cracks growth depend on Paris’ Law and Newman and Raju’ equation . I experiment with steel material with surface cracks , and use beach mark method to measure cracks shape development .

    Final , I set up one mode that can predict behavior of surface crack
    . And predict mode can determine the stress intensity factor of surface crack .

    摘要………………………………………………………… Ⅰ 英文摘要…………………………………………………… Ⅱ 目錄………………………………………………………… Ⅳ 圖目錄……………………………………………………… Ⅶ 表目錄……………………………………………………… Ⅹ 符號說明…………………………………………………… ⅩⅠ 第一章 緒論……………………………………………… 1 1.1 研究動機與目的……………………………………… 1 1.2 文獻回顧……………………………………………… 2 第二章 相關理論之回顧……………………………… 3 2.1 線彈性破壞力學……………………………………… 3 2.2 應力強度因子………………………………………… 6 2.2.1 不具有應力集中之應力強度因子計算公式…… 6 2.2.2 具有應力集中之應力強度因子計算公式……… 8 2.3 疲勞裂縫進展模式…………………………………… 10 第三章 疲勞裂縫進展實驗系統與實驗方法………… 14 3.1 實驗系統與實驗設備………………………………… 14 3.2 試片之材料性質與設計規格………………………… 16 3.3 實驗方法……………………………………………… 19 3.4 Beach Mark之載入方法……………………………… 19 3.5 實驗流程圖…………………………………………… 22 第四章 疲勞實驗結果………………………………… 23 4.1 疲勞裂縫進展壽命之探討…………………………… 23 4.1.1 1/4橢圓裂縫試片裂縫進展壽命………………… 24 4.1.2 1/4橢圓裂縫試片Beach Mark示意圖………… 25 4.1.3 1/2 橢圓裂縫試片裂縫進展壽命……………… 26 4.1.4 1/2橢圓裂縫試片Beach Mark 示意圖………… 27 4.2 a-N、b-N curve探討………………………………… 29 4.2.1 1/4橢圓裂縫形狀之實驗結果…………………… 29 4.2.2 1/2橢圓裂縫形狀之實驗結果…………………… 30 4.3 裂縫進展速度………………………………………… 32 4.4 結果整理與探討……………………………………… 33 4.4.1 b–N curve之比較……………………………… 33 4.4.2 裂縫前緣長度a、b關係探討…………………… 36 4.4.3 推算應力強度因子……………………………… 39 第五章 預測裂縫進展模式……………………………… 44 第六章 結論……………………………………………… 45 參考文獻…………………………………………………… 46 附錄一……………………………………………………… 48

    [1] Andrea Carpinteri , “Handbook of Fatigue Crack Propagation in Metallic
    Structure” , Elsevier , 1994
    [2] G. R. Irwin, “Analysis of Stresses Near The End of a Crack Traversing a
    Plate”,Journal of Applied Mechanics , Trans. of ASME , Vol.E24 , 1957,
    pp.361-364
    [3] J. C. Newman, Jr. and I.S. Raju , “Stress Intensity Factor Equations for
    Crack in Three-Dimensional Finite Bodies”, NASA Technical Memorandom 83200 ,
    pp.1-49, 1981
    [4] David Broek , “Elementary Engineering Fracture Mechanics” 4th evised
    edition .
    [5] Bahram Farahmand , “Fatigue and Fracture Mechanics of High Risk Parts”,
    [6] P.C.Paris and F.Erdogan , “A Critical analysis of Crack Propagation Laws” ,
    Trans. ASME.Ser.D , pp.528 , 1963
    [7] Lin XB, Smith RA. Finite element modeling of fatigue crack growth of surface
    cracked plates – Part II：Crack shape change. Engng. Fracture Mech., 1
    999;63:523-540.
    [8] Lin XB, Smith RA. Finite element modeling of fatigue crack growth of surface
    cracked plates – Part III：Stress intensity factor and fatigue crack growth
    life. Engng. Fracture Mech., 1999;63:541-556.
    [9] 何杏華，”焊接構件應力集中對疲勞裂縫發生與進展之影響”，國立成大造船碩士論
    文，中華民國八十七年六月。
    [10] 李宗憲，”應力集中係數對疲勞裂縫進展影響之研究”，國立成功大學造船所碩士論
    文，中華民國九十年六月。
    [11] 劉家勤，”非均勻應力分佈在鋼板中之疲勞裂縫進展行為探討”， 國立成功大學造船
    所碩士論文，中華民國九十一年六月。
    [12] Y. Murakami , “Stress Intensity Factor Handbook” , The Society of Material
    Science , Japan .
    [13] R.E Peterson , “Stress Concentration Factors” , A Wiley-Interscience
    Publication .
    [14] Andrea Carpinteri , “Handbook of Fatigue Crack Propagation in Metallic
    Structure” , Elsevier , 1994

    下載圖示 校內：2004-07-09公開
    校外：2004-07-09公開
    QR CODE