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研究生: 康倫瑋
論文名稱: 滾軋鋁合金(X2095)板材之疲勞裂縫成長模擬
指導教授: 蔣長榮
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2001
畢業學年度: 89
語文別: 中文
論文頁數: 43
中文關鍵詞: 疲勞裂縫成長模擬
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  • 本文模擬一具有邊緣初始裂縫之異向性平板試片受垂直於裂縫方向之疲勞負載所造成之裂縫延伸情況。
    考慮裂縫於穩定成長下之實際延伸情形,每一週次負載使裂縫沿一定方向延伸。模擬中裂縫依循所假設之方向選取機率規則隨機成長,而裂縫成長速率則簡化由該成長方向裂縫之第Ⅰ型應力強度因子決定,由初始裂縫成長至達到臨界不穩定成長之裂縫。

    其中,決定應力強度因子與裂縫成長量關係之式由文獻所推導而來,可充份地描述裂縫穩定成長之特性,對於該式之材料係數,本文定義一誤差函數以試誤法由實驗數據求取,直接反應實際的材料疲勞性質。另一方面,在裂縫成長方向的選取規則上,本文採用較文獻上更為精緻的選取函數,提昇了模擬的準確性。

    由本模擬模型之建立,該型態幾何與負載下之疲勞裂縫問題可經由數值計算模擬其發展,由各組參數化條件進行模擬的結果可得參數個別對於疲勞週次之影響。另一方面,滾軋材料於方向上的抗疲勞差異性在本文中亦被模擬比較,可提供設計時選擇板材方向之參考。

    本文主要以增加模擬的精確性為目標,使得模擬方法在破裂問題上增加其應用價值。


    第一章 導論 ----------------------------------------------- 1 1.1 前言 -------------------------------------------------- 1 1.2 文獻回顧 ---------------------------------------------- 3 1.3 研究動機與目的 ---------------------------------------- 6 第二章 理論方法 ------------------------------------------- 8 2.1 扭絞裂縫之應力強度因子 -------------------------------- 8 2.2 疲勞裂縫成長方向 ------------------------------------- 10 2.3 疲勞裂縫成長量 --------------------------------------- 11 第三章 疲勞裂縫成長模擬 ---------------------------------- 14 3.1 問題描述 --------------------------------------------- 14 3.2 模擬所假設之條件 ------------------------------------- 15 3.3 模擬條件之限制 --------------------------------------- 16 3.4 成長方向機率函數 -------------------------------------- 17 3.5材料係數之選定 ---------------------------------------- 18 3.6 裂縫成長模擬流程 ------------------------------------- 21 3.7 模擬之誤差評估 --------------------------------------- 22 第四章 結果與討論 ---------------------------------------- 24 第五章 結論 ---------------------------------------------- 28 參考文獻 ------------------------------------------------- 41

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