本文研究平面受熱負荷引起破壞之問題,主要是以數值方法求暫態時間內平面的應力 強度因子(SIF) 。如果裂縫的存在不會影響平面之溫度分佈時,基於Superposition 的觀念,問題可分成兩部分來解。在第一部分,先用拉氏變換/有限單元法解不具裂 縫平面內部之暫態熱應力分佈。然後,在第二部分時,將前面所得在裂縫表面處之應 力取值負號當作邊界條件,再用有限單元法解SIF 。 因為本文採用數值方法解SIF ,故可以解彈性熱耦合的問題。本文以厚壁圓筒作例子 ,探討其在內壁處突然降溫時之破壞現象。結果顯示,與非耦合情況比較,耦合項會 有延遲(Lag) 的效應。延遲效應的大小,與材料的熱彈性耦合係數的大小有關;熱彈 性耦合係數愈大,延遲的效應就愈大。而就一般金屬材料言,熱彈性耦合係數大都比 1小很多,從而耦合的效應也幾乎沒有,因此通常吾人均不考慮耦合項的影響。 另外,會影響耦合效應的因素之一是幾合條件。以本文的例子來說明,當圓筒愈薄時 ,其內部的SIF 與應力分佈對時間之變率在某些時間下會很大,因此延遲的效應就比 較顯著。
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