本文旨在研究對稱重疊黏結接頭之力學特性,分兩方面進行,一部分為由拉伸實驗量 測接頭之破壞強度,另一部分為理論與數值解析環境因素;溫度及濕度變化,對接頭 所造成之殘留應力,進而影響且減低了接頭了強度。 在接頭拉伸破壞強度量取時,我們只考慮兩個參數,為試片之寬度及重疊黏接之長度 。試片之厚度及黏結劑薄層之厚度皆為定值。由結果顯示,我們發現,強度不受試片 寬度之影響,接近定值。而黏結劑之平均剪應力則隨黏結長度增加而減少,黏結飯之 正面應力則隨黏結長度之增加而逐漸增加趨近一定值,此與文獻皆吻合。 在環境因素中,我們主要考慮濕度變化。在文中我們提供了理論與數值解析方法,能 將接頭中黏結飯與黏結劑界面因黏結劑吸收或釋放水份,這濕度變化造成之殘留應力 分析出來。 理論基礎為線彈性力學,變形假設為運動場形式,公式推演是依照變分原理及能量法 將界面應力以拉格瑞奇乘數代入內能表示,配合邊界條件,求解聯立常微分方程式, 而得到殘留應力。接著利用拉卜拉斯轉換及其逆轉法將線彈性解變成黏彈性解。同時 也應用有限元素法,經由電腦直接求得數值解,經過比較,我們發現三者結果大部分 皆很接近,僅在靠近接頭自由端之部分誤差較大,這也就是所謂自由端效應,因為在 自由端之應力為極大之不定值。此外,在接頭兩端濕度變化最少時,反而會造成非常 嚴重之殘留應力,亦為預料之中之事。
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