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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:涂嘉明
研究生(外文):C.M.Twu
論文名稱:應用落錘試驗機於低速撞擊玻纖複材層板損傷情形之研究與分析
論文名稱(外文):Damage Analysis of GFRP Composites Subject to a Low-Velocity Drop Impact Loading
指導教授:鄭泗滄鄭泗滄引用關係
指導教授(外文):S.T.Jenq
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:航空太空工程學系
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:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:局部平板反應整體平板反應初始線性區接觸常數彎曲阻尼係數薄膜變形的勁度彎曲和剪變形的等效勁度
外文關鍵詞:Local Plate ReactionGlobal Plate Reactioninitial linear regimecontact constantFlexural damping coefficientmembrane stiffnesscombined bending shear stiffness
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本文內容主旨在研究複合材料受到低速撞擊時的整個受力及能量曲線歷程圖,並以數值模擬的方法模擬整個歷程圖,再將實驗結果與數值模擬結果做一個互相比較。文中所用的實驗用的材料有平面編織(Woven)及雙牆結構(Parabeam)兩種複合材料層板以及兩種應用於汽車工業上的複合材料,利用落錘試驗機做一系列的低速撞擊實驗,再將實驗結果做分析,可以經由實驗所得歷程圖了解整個材料損傷及能量吸收情形,以作為日後材料選擇時評估防撞性能的依據。
本論文主要是用Maxwell Model理論分析的方法,來模擬材料受到衝擊時整個的受力行為,像是局部的壓凹變形以及整體的彎曲變形…等,並將預測的能量吸收歷程區分為彈性吸收、摩擦消散以及破壞增長部分,最後將整個數值分析結果再和實驗數據做一個互相比較,發現在低速撞擊時有一個不錯的結果。

The purpose of this thesis is to study the force and energy curve of composites due to low-velocity impact, and simulate the all curves with a numerical analysis method, then compare the experimental result and the numerical simulation. There are two types of GFRP composites: Plain weaved and Double-wall GFRP composites and two types of automotive application based composites in this thesis. We do a series of low-velocity impact experiment utilizing the Drop-Weight Tower Tester, and analyze the experimental data. We can understand the condition of damage and energy absorbed of the specimen from the experimental curve to be the basis of the choice of the materials and the assessment of the ability of impact resistance.
In this thesis, we use the“Maxwell Model Method”to simulate the whole behavior during low-velocity impact, such as local indentation and global bending deformation. The model separate the predicted energy from elastic stored, dissipated, and damage propagation. Finally, we compare the experimental data and numerical simulation; there is a good resultant for the low-velocity impact testing.

目 錄
授權書
中文摘要
英文摘要
誌謝
目錄……………………………………………………………………Ⅰ
表目錄…………………………………………………………………Ⅱ
圖目錄…………………………………………………………………Ⅲ
第一章 緒論..........................................1
1-1 研究動機與目的...................................1
1-2 文獻回顧.........................................2
1-3 研究方法.........................................3
第二章 實驗試片、設備與程序..........................4
2-1複合材料試片的製作.................................4
2-1-1試片的組成分為強化纖維(Reinforcement)和基材(matrix)兩部分...................................................5
2-1-2試片製作的流程...................................5
2-2實驗設備...........................................6
2-2-1擬靜態壓穿實驗設備及程序..........................6
2-2-2落錘試驗機之機構設計概念..........................7
2-2-3低速落錘試驗機實驗裝置............................8
2-3實驗程序..........................................10
第三章 數值方法......................................12
3-1碰撞行為說明.......................................12
3-2 Maxwell Model理論說明.............................13
3-2-1局部平板反應(Local Plate Reaction)...............14
3-2-2整體平板反應(Global Plate Reaction)..............17
3-2-3結合局部和整體平板反應關係........................19
3-3 Runge-Kutta Method解系統方程組....................20
第四章 實驗結果與理論分析比較.........................20
4-1實驗結果討論.......................................20
4-1-1玻纖複材層板衝擊反應..............................20
4-1-2應用在汽車上的複材層板衝擊反應....................23
4-2數值研究方法.......................................25
第五章 結論與建議....................................27
參考文獻………………………………………………………………28
自述

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析”,國立成功大學航空太空工程研究所碩士論文。
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