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本文提出一種延遲疲勞裂縫成長的修補方式, 係在對塑性板材的裂縫 尖端局部處加入熱量, 而此局部高溫所形成的溫度場會因材料性質的改 變, 造成裂縫尖端集中應力場的緩和,並且能在外力卸載之後於裂縫尖端 局部處產生一特定的塑性區域. 根據Wheeler Model,此特定塑性區域產生 的殘留壓縮應力可以有效的延遲疲勞裂縫進展, 本文以含有裂縫的鋁合金 A5083P-O板材加以驗證. 透過建立疲勞實驗系統, 溫度量測實驗系統 及CCD影像擷取系統, 記錄各實驗試片a-N的曲線, 並比較局部熱應力對殘 留應力的影響, 再將加熱過程的裂縫尖端表面的變化以影像的方式擷取下 來, 作定性的外觀描述. 本文也透過掃瞄式電子顯微鏡作斷口金相觀察, 藉此推測加熱當時的受力狀況, 並找出局部加熱法的斷口金相特徵. 為了重現實驗過程, 本文利用ANSYS有限元素套裝軟體及其所附的APDL專 屬程式語言,在給定材料性質及邊界條件之後, 來加以模擬定幅負載下於 加熱過程中單一週次疲勞作動期間試片之應力應變分布, 並利破壞力學中 的CTOD值及 J積分值來作為加熱效果的定量描述, 再與過大負荷所造成的 效果作比較. 實驗結果符合吾人當初的假設, 證明本方法對疲勞裂縫 的進展確實有效, 且其應力分布的情形與過大負荷法造成的應力分布相 似, 在實用性方面是深具潛力的.
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