本研究主要在探討材料變形時所感應產生之熱機效應;亦即藉由量測試件受外加機械 負載時所產生之微溫度變化現象,評估預測材料變形及破壞行為,其目的為提供除應 力與應變外,另一個可直接量測與評估變形行為與性能之能量指標。 研究結果顯示,溫度變化曲線可充份反映材料之受應力狀態。熱彈效應極限點即溫度 變化曲線上之冷卻/升溫反曲點對應樹料之真實降伏點,據此實驗結果可求材料降伏 強度,稱為最低溫度法;溫度曲線在應力越過降伏點後即呈升溫反應,最后,在試件 斷裂時,則由於儲存在試件內部之應變能釋放成為表面能,致使溫度急速上升;低應 力週期負載實驗中,溫度變化曲線和週期負載應力呈一致的對應,即負載變化之反曲 點亦為溫度變化之反曲點,且負載過程中,外力所作的功與彈性應變能並非完全可逆 ,而是有能量釋放的現象,使得試件表面平均溫度隨負載週期之增加而逐漸上升;其 次,偵測裂縫尖端之溫度變化顯示,當負載曲線上有突進點(Pop-in)出現時,相對地 ,溫度變化曲線上有突然的溫度振盪現象,且當試件內部微裂縫開始萌生、成長時, 在實驗進行中試件有聲射發出,此刻溫度曲線因能量釋放而有相對應之突然跳動上升 現象。 本研究亦比較最低溫度法與傳統0.2 %偏移法之差異,同時對實驗與理論分析上之影 響因素,例如應變率、尺寸效應等亦提出作討論,此外,亦探討本研究未來之應用與 發展方向。
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