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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:詹鴻儀
研究生(外文):Horng-Yi Jan
論文名稱:多層複合層板之暫態熱應力分析
論文名稱(外文):Transient Thermal Stresses in a Multilayered Anisotropic Medium
指導教授:陳鐵城
指導教授(外文):Tei-Chen Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1993
畢業學年度:81
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞:複合材料非等向性層板暫態熱應力
外文關鍵詞:CompositeAnisotropic MediumTransient thermal stress
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本文為探討多層非等向性複合層板在廣義平面變形理論之下考慮無界面熱
阻抗及有界面熱阻抗之暫態熱彈性問題。經由利用處理空間域(space
domain) 的傅立葉轉換(Fourier transform)及處理時間域(time domain)
的拉氏轉換(Laplace transform),得到複合層板在單斜(monoclinic),直
交異方性(orthotropic)及橫向等方性(transversely isotropic)各種情
形下的熱彈一般解(general solution),而其轉換域中之全解(cmplete
solution)可經由撓度/剛度矩陣法(flexibility/stiffness matrix
method),並配合溫度邊界,力學邊界以及層板界面條件而得到 。接著對層
板在改變各種不同的纖維堆疊方式之下做實例探討,最後經由逆傅立葉轉
換(inverse Fourier transform)及逆拉氏轉換(inverse Laplace
transform)之數值方法,得到層板在上表面有一均勻溫升條件下每一層的
溫度及熱應力分佈。從本文實例的結果顯示,溫度場在遠離加熱區處明顯
會隨著纖維角度增加而增加,正向壓應力zz亦會隨著纖維角度增加而增加
。應力xx,應力yy ,及剪應力xy在界面上呈現不連續現象。當進一步改慮
界面熱阻抗,將使得原本應連續分佈的溫度及應力也形成不連續現象。此
外在暫態時會有較大之應力值出現,此結果對複合層板之熱應力分析有其
重要性。

The objective of this study is to extend the flexibility/
stiffness matrix method to the transient thermoelasticity
problem of a multilayered anisotropic medium,with or without
interface thermal resistance, under the state of generalized
plane deformation.By utilizing the Fourier transform and
Laplace transform techniques,the general solutions to heat
conduction and thermoelasticity problems for layers with
transversely isotropic ,orthotropic, and monoclinic
properties are first derived. The flexibility/stiffness matrix
method is then employed to obtain the specific solution which
satisfied the thermal and mechanical boundary and layer
interface conditions. As an illustrative example, the
transient thermoelastic response of a multilayered
fiberreinforced slab to a uniform surface temperature rise
is examined for various layers stacking sequences It is seen
that the temperature field away from the heated area is
observed to decrease with decreasing fiber angle.
Furthermore,the temperature and thermal stresses xx and yy
become discontinuous if the interface thermal contact
resistance is consindered. Moreover, it can be
demonstrated that the transient stress at any time could be
efficiently and accurately evaluated by this method.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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