不同裂缝型态与修补试片之复合材料层板的应力强度因子-大叶大学.PDF

科學與工程技術期刊 第六卷 第一期 民國九十九年 57 Journal of Science and Engineering Technology, Vol. 6, No. 1, pp. 57-74 (2010) 不同裂縫型態與修補試片之複合材料層板的應力強度因子 賴峯民 薛鈞謄 陳裕偉 曹季涵 大葉大學工業工程與科技管理學系 51591 彰化縣大村鄉學府路 168 號 摘 要 本文主要是運用 ANSYS 有限元素軟體進行複合材料裂縫試片及裂縫修補試片的應變及應 力強度因子分析，以建立正確的模型分析及應力強度因子計算方法，其間並運用不同元素性質 建立 ANSYS 分析模型，以文獻進行各種裂縫試片比對，以確認元素及建模方式的正確性。而 實驗部分則利用樹脂轉注成形法（resin transfer molding, RTM ）、手積層堆疊法及碳纖預浸材製 作不同複合材料裂縫試片（雙邊裂縫、中央穿孔及中央裂縫）及裂縫修補試片（雙邊裂縫及中 央裂縫修補），來進行拉伸實驗，並求取各式試片的應變及應力強度因子之實驗數據，以模型 分析理論值進行比對驗証。由文獻比對中得到較正確建模及邊界條件方式，透過實驗與模型分 析數據進行比對來確認模型吻合性，也證實 ANSYS 有限元素軟體可用來模擬結構件在裂縫分 析上之問題。 關鍵詞：裂縫，修補試片，應力強度因子，樹脂轉注 Stress Intensity Factors of Composite Laminates with Different Types of Cracks and Patch Test Fragments FENG-MIN LAI, CHUN-TENG HSUEH, YU-WEI CHEN and CHI-HAN TSAO Department of Industrial Engineering Technology Management, Da-Yeh University No. 168, University Rd., Dacun, Changhua 51591, Taiwan, R.O.C. ABSTRACT In this research, natural elements such as a plane, a solid, and a shell were used to build a model for analyzing various cracks therein for comparison with the literature to confirm the accuracy of the model. In the experiments, manufacturing methods such as resin transfer molding (RTM), the hand lay-up technique and carbon fiber prepreg of materials were used to produce different types o