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研究目的: 夾心板具有重量輕,結構勁度高的特性,故長久以來已常應用在飛機機翼和尾翼的設 計。但大部分對夾心板的研究,皆以均勻厚度夾心板為研究對象。本文引用Pardar和 Libove在1988年所提出不均勻厚度夾心板理論,對不均勻厚度夾心板行為做進一步分 析。 參考文獻: 1.N. Paydar and C. Libove, "Bending of Sandwich Plates of Variable Thickne ss" ASME Journal of Applied Mechanics Vol 55. 1988. 2.N. Paydar and c. Libove, "Stress Analysis of Sandwich Plates with unidir ectional Thickness Variation" ASME Journal of Applied Mechanics. Vol 53. 1 986. 研究方法: 主要引進一假想的參考狀態,將層板考慮為由此假想狀態經由預應變而成。爾後上下 層板的應力、變應張量均以此假想狀態為參考狀態。再利用夾心板截斷路面變形後仍 保持平面之位移場假設,求出夾心板整體的應變能,最後利用最小位能法配合有限元 素法,求得其數值解。 研究內容: Pardar和Libove在文獻中仍將上、下表層考慮為薄膜且僅分析夾心板之靜力撓曲行為 。故本文將同時考慮上、下表層的撓曲和剪力效應,以評估薄膜近似之合理性,並進 一步探討夾心板非線性靜力行為和動態行為。 研究結果: <1> 核心層的剪力模數和厚度是決定夾心板行為的重要參數。<2> 忽略上下表層局部 的撓曲和剪力勁度,亦即將表層模擬為薄膜,往往會引致不小的誤差。而決定薄膜近 似法的正確性,不僅和表層厚度與夾心板之長度(或寬度)比有關,更和表層與核心 層兩者之厚度比有關。<3> Libove和Pardar二位先生在文獻(三)中忽略組合律中變 形梯度項(deformationgradient ),相當於將假想的參考狀態視為表層之自然狀態 。本文的數值結果發現即使是小曲率變化的上、下表層,此項忽略仍會造成誤差。
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