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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林玉華
研究生(外文):Yuh-Hwa Lin
論文名稱:俱矩形脫層複合材料的挫曲模式探討
論文名稱(外文):Buckling of Rectanglly Delaminate Composite Plates
指導教授:黃順發黃順發引用關係
指導教授(外文):Shun-Fa Hwang
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1995
畢業學年度:83
語文別:中文
論文頁數:62
中文關鍵詞:複合材料挫曲脫層
外文關鍵詞:compositebucklingdelamination
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複合材料由於其層狀結構、特殊的製造程序、或使用過程中受到異物低
速撞擊,很容易使層與層之間的結合喪失,即脫層現象。本文是針對俱
有矩形脫層的複合材料平板,當其承受平行於脫層平面的壓縮負荷時,
利用有限元素法求出其挫曲負荷及所對應的挫曲模式,並依所使用材料
的不同,分短纖維複合材料及長纖維疊層複合材料二部份來探討。在短
纖維複合材料部份,將其模擬成二維問題,以脫層長度、脫層位置為參
數,藉著改變參數大小,求得挫曲負荷及挫曲模式,並在脫層邊緣使用
奇異點元素,來克服裂縫尖端的奇異性,更精確的得到裂縫尖端的應力
分佈。在長纖維複合材料部份,考慮交差疊層及角度疊層對脫層挫曲行
為的影響,以脫層長度、脫層位置、疊層角度為參數,藉著改變參數大
小,求得挫曲負荷及挫曲模式,並在脫層邊緣使用較密的網格,以抓住
裂縫尖端的奇異性,確保結果的準確性。結果顯示,不論是短纖維複合
材料或長纖維疊層複合材料,脫層挫曲應力會隨著脫層長度增加而降低
,而相對應挫曲模式的變化,由整體性挫曲改變至混合型挫曲,再改變
至局部性挫曲;脫層位置愈接近表面,愈容易發生挫曲,且挫曲模式愈
容易發生混合型及局部性挫曲。另外,在長纖維疊層材料中,挫曲應力
會隨著纖維疊層角度增加而降低,但其挫曲模式並沒有改變。至於平板
的寬度對挫曲行為並無明顯的影響。

Due to laminated structure , manufacturing defects or external
impact , composite materials often contain delaminations . The
buckling behavior of laminated plates with rectangle delamination
under uniaxial compressive loading is studied here . Finite
element methods are used to evaluate the buckling load , and to
find out the corresponding buckling modes . Materials considered
include short fiber composite materials and long fiber composite
materials. For short fiber composite materials , the delaminated
plate is modelled as a two dimensional problem by neglecting the
effect of width. Two parameters , the size and the position along
the thickness direction of the delaminated region , are varied
to assess their influence on the buckling behavior of the plates .
In order to overcome the singularity of the crack tip , the
singular element is used around the crack tip to catch precise
stress distribution . For the long fiber composite materials ,
is considered also the influence of angle-ply and cross-ply on
the buckling behavior . Three parameters , including the size of
the delaminated region , the position of the delaminated region
in the thickness direction ,and the orientation of the fiber
direction , are varied to evaluate the buckling load and the
corresponding buckling modes . Uniform mesh refinement around
the delaminated reigon edge is enforced to overcome the singul-
arity of the crack tip . Whatever short fiber composite materials
or long fiber composite materials , the results indicate that the
buckling loads decrease as the delamination size increases , and
the buckling modes change from a global type to a mixed type ,
then to a local type .If the position of the delamination is closer
to the plate surface , the plates more easily buckle . Besides ,
for the long fiber composite materials , the buckling loads
decrease as the orientation of the fiber direction increases ,
and the buckling modes do not change . The influence of plate
width on the buckling behavior is not evident .

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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