複合材料之力學行為較一般傳統材料複雜，其中短纖複合材料更較長纖
複合材料難以分析，除了須考慮材料性質、纖維含量外，纖維形狀及排列
方式更扮演了重要角色。複材於製造加工過程中，因樹脂硬化時之揮發物
或因殘餘溶劑產生之空氣而使複材內部會有微小異質體產生，如空孔、裂
縫等，而降低材料的理論強度值，對此有缺陷之複合材料彈性模數的分析
過去多以實驗來探討，理論的研究則非常少，且無法滿足對不同形狀的空
孔與裂縫等複雜問題的分析，一般亦均以二維等向性材料計算為主。此外
當基材性質為非等向性材料或包含有兩種以上不同性質之纖維時更增加材
料的複雜程度，欲求此材料之力學行為或機械性質往往須耗費相當大量的
實驗，而利用傳統複材理論來計算亦有其拘限性。本文藉由微觀力學理論
，結合Eshelby張量與Mori-Tanaka平均應力的概念，以等價同質體法(
Equivalent Inclusion Method)來分析探討不同纖維體積含有率、不同外
觀比(Aspect Ratio)、纖維隨機排列(Randomly Oriented)及多相(Multi-
Phase)短纖複材之力學行為，其中空孔將視為彈性模數為零之異質體。經
由各種常用複材材料數值分析結果可清楚了解不同纖維或空孔之形狀、性
質、排列均對短纖複材機械性質造成影響，其中纖維或空孔之體積含有率
雖為影響複材機械性質之主要因素，然而當形狀為扁球狀(即Aspect
Ratio小於1時)亦對材料性質有相當明顯的影響，故於製造複材或發泡材
料時必須加以考量，不容忽視。
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