摘要............................................ i
ABSTRACT........................................ii
誌 謝............................................iii
目 錄............................................iv
表目錄...........................................vii
圖目錄...........................................viii
符號表...........................................xii
第一章 緒論.......................................1
1.1研究動機.......................................1
1.2研究目的.......................................1
1.3文獻回顧.......................................2
1.4研究方法.......................................6
1.5本文內容.......................................7
第二章 理論推導模型................................8
2.1金屬材料理論模型................................8
2.1.1典型破壞模式 .................................8
2.1.2金屬管軸壓塑性鉸理論模型.......................9
2.2金屬與複合材料之理論模型.........................15
2.3理論背景.......................................19
2.4質量縮放.......................................21
第三章 高強度圓柱管承受軸向動態荷重之吸能特性..........23
3.1材料力學性質....................................23
3.1.1靜態拉伸試驗..................................23
3.1.2金屬材料應變率................................23
3.2分析模型之描述..................................24
3.2.1網格尺寸.....................................24
3.2.2元素類型與材料特性.............................25
3.2.3邊界條件與接觸模擬.............................26
3.3薄壁鋁管模型驗證.................................27
3.3.1模型驗證與討論.................................27
3.3.2收斂性分析.....................................29
3.4結果與討論.......................................30
3.4.1金屬材料性質之影響..............................30
3.4.2衝擊質量之影響..................................31
3.4.3衝擊速度之影響..................................32
3.4.4構件幾何之影響..................................34
第四章 動態拉力試驗..................................36
4.1波動力學理論與試驗技術.............................37
4.1.1應力波理論.....................................37
4.1.2一維彈性桿的波動力學............................38
4.1.3橫向慣性之波散效應..............................40
4.2動態拉伸試驗儀器之研製.............................43
4.2.1測試原理.......................................43
4.2.2氣壓控制系統....................................45
4.2.3彈性桿與衝擊桿..................................46
4.2.4衝擊氣槍.......................................47
4.2.5應變片(Strain Gage)............................48
4.2.6動態資料擷取與測試步驟...........................48
4.3彈性桿應力波形與波速之校正.........................49
4.4試驗結果.........................................50
4.5應變率效應.......................................51
第五章 幾何不連續對於吸能元件的影響....................53
5.1材料性質.........................................53
5.2分析模型之描述....................................53
5.2.1自適化網格(adaptive meshing)...................55
5.3結論與討論.......................................55
5.3.1開孔位置的影響..................................56
5.3.2開孔型式的影響..................................57
5.3.3不連續開孔之對稱性...............................58
第六章 混合薄壁管之吸能特性 ............................61
6.1複合材料破壞準則...................................62
6.1.1 Tsai-Hill破壞準則..............................62
6.1.2 Tsai-Wu破壞準則................................64
6.1.3 Hashin破壞準則.................................67
6.1.4 Chang破壞準則..................................68
6.1.5 Chang - Chang破壞準則..........................69
6.2材料性質..........................................70
6.3模型驗證..........................................71
6.4分析模型之描述.....................................71
6.5混合薄壁管之吸能特性................................74
6.5.1複合材料厚度與載重情況的影響.......................74
6.5.2複合材料疊層角度的影響............................76
6.5.3複合材料材料性質的影響............................77
第七章 結論與建議.....................................79
附圖(Figures).......................................81
參考文獻.............................................143
附錄A 圓柱管上之橢圓形表面積...........................150
自述................................................154
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