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研究生:邱泳棠
論文名稱:釘槍緩衝墊衝擊研究
論文名稱(外文):Impact behavior of nailer bumpers
指導教授:黃男農
學位類別:碩士
校院名稱:國立海洋大學
系所名稱:機械與輪機工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
中文關鍵詞:緩衝墊衝擊橡膠有限元素LS-DYNA超黏彈性
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本研究主要探討釘槍緩衝墊受撞針高速撞擊之反應。緩衝墊材質為NBR 。 並同時考慮大變形,高應變率及材料阻尼效應,所以用超黏彈性(visco-hyperelastic)模型來模擬NBR材料。超彈性材料性質可藉由軸向壓縮試驗取得,而黏彈性質則由鬆弛試驗求得。
由於物體受緩衝之行為極為複雜,不容易得到解析解,所以本研究以LS-DYNA有限元軟體分析緩衝墊受衝擊之反應。利用二維軸對稱數值分析,探討同心撞擊反應,同時也利用三維分析,探討偏心衝擊之效應。數值分析顯示緩衝墊之變形、應力分佈、最大壓縮量、可能之升溫及撞針回彈速度。同時將數值結果與實際使用之觀測值比較。
誌謝….………..…….………………………………………Ⅰ
中文摘要……………………………………………………Ⅱ
英文摘要……………………………………………………Ⅲ
目錄…………………………………………………………Ⅳ
圖表目錄……………………………………………………Ⅵ
第一章 緒論 …………………………………………………1
1-1 前言 …………………………………………………1
1-2 論文內容簡介 ………………………………………3
1-3 緩衝墊、撞針及基座簡介 ………………………4
第二章 NBR材料模型及其機械性能測試………………7
2-1 比阻尼容量量測 ……………………………………7
2-2 週期壓縮試驗下溫度量測…………………………9
2-3 壓縮試驗………………………………………………11
2-4 鬆弛試驗………………………………………………12
2-5 不同恆溫下機械性質量測…………………………13
第三章 有限元素法……………………………………………27
3-1 統御方程式……………………………………………27
3-2 有限元素之表達式 …………………………………28
3-3 LS-DYNA有限元素之基本架構 ………………30
3-3-1 三維固體元素…………………………………………31
3-3-2 二維軸對稱固體元素 ……………..……………34
第四章 緩衝墊受衝擊分析結果 …………………………39
4-1 有限元模型之建立 ………………………39
4-2 二維軸對稱數值分析結果 ……………………40
4-3 三維撞針偏心衝擊分析結果 ……………………41
第五章 結論 ……………………………………………66
附錄 ……………………………………………………68
參考文獻 ……………………………………………………86
圖表目錄
圖1-1 緩衝墊前視圖……………………………………………..5
圖1-2 緩衝墊俯視圖……………………………………………..5
圖1-3 撞針組分解圖……………………………………………..6
圖1-4 部分槍體圖………………………………………………..6
圖2-1 材料試驗機 (海大B122拉伸實驗室-黃男農教授)....14
圖2-2 週期壓縮試驗之磁滯環…………………………………..15
圖2-3 位移與力量相位圖………………………………………..15
圖2-4 一維熱傳示意圖…………………………………………..16
表2-1 橡膠之材料參數………………..…………………………16
圖2-5 週期壓縮下橡膠試體軸心位置之升溫圖-解析圖.………17
圖2-6 以熱電偶量測試體升溫………………………………..…17
圖2-7 週期壓縮試驗下試體軸心升溫圖-實驗量測值及解析值比較 ………………………………………………………18
圖2-8 壓縮試驗之應力-應變圖 ……..…………………………18
圖2-9 應力鬆弛曲線……..………………………………………19
圖2-10 環境控制箱(海大B122拉伸實驗室-黃男農教授)..…19
圖2-11 試驗溫度40℃之遲滯環 ….....…………………………20
圖2-12 試驗溫度40℃之相位圖 .………………………………20
圖2-13 試驗溫度55℃之遲滯環 .....……………………………21
圖2-14 試驗溫度55℃之相位圖 .………………………………21
圖2-15 試驗溫度90℃之遲滯環 .………………………………22
圖2-16 試驗溫度90℃之相位圖 .………………………………22
圖2-17 試驗溫度120℃之遲滯環 .……………………………23
圖2-18 試驗溫度120℃之相位圖 .……………………………23
圖2-19 試驗溫度140℃之遲滯環 .……………………………24
圖2-20 試驗溫度140℃之相位圖 .……………………………24
圖2-21 試驗溫度160℃之遲滯環 .……………………………25
圖2-22 試驗溫度160℃之相位圖 .……………………………25
表2-2 比阻尼容量 與力量極大極小值 ...……………………26
圖2-23 不同試驗溫度下壓縮試驗之力量與位移關係圖………..26
圖3-1 形變示意圖………………………………………………..37
圖3-2 八節點之六面固體元素………………………………..…37
圖3-3 包含面積 之輪廓線 (contour)….………………..…38
圖3-4 元素編號 ….……………………………………….……..38
圖4-1 緩衝墊破壞面 ..…………………………………………..42
圖4-2 二維分析模型 …………………………………………....43
圖4-3 二維元素模型 .……………………………….…………..43
表4-1 橡膠與鋁合金之材料參數..……….……………………...44
圖4-4 二維分析v-M stress圖(剛接觸時)....…….…………..44
圖4-5 二維分析v-M stress圖(接觸後萬分之一秒)….……..45
圖4-6 二維分析v-M stress圖(接觸後萬分之二秒).………..45
圖4-7 二維分析v-M stress圖(接觸後萬分之三秒).………..46
圖4-8 二維分析v-M stress圖(接觸後萬分之四秒)..……….46
圖4-9 二維分析v-M stress圖(接觸後萬分之五秒)…..…….47
圖4-10 二維分析v-M stress圖(接觸後萬分之六秒)………...47
圖4-11 二維分析v-M stress圖(接觸後萬分之七秒)..……….48
圖4-12 二維分析v-M stress圖(接觸後萬分之八秒)……..….48
圖4-13 緩衝墊底部最大應力值(接觸後約0.000299秒)…….49
圖4-14 緩衝墊頂端最大應力值(接觸後約0.000360秒)…….49
圖4-15 二維Green strain徑向分布圖(剛接觸時)…………….50
圖4-16 二維Green strain徑向分布圖(接觸後萬分之一秒).….50
圖4-17 二維Green strain徑向分布圖(接觸後萬分之二秒).….51
圖4-18 二維Green strain徑向分布圖(接觸後萬分之三秒).….51
圖4-19 二維Green strain徑向分布圖(接觸後萬分之四秒).….52
圖4-20 二維Green strain徑向分布圖(接觸後萬分之五秒).….52
圖4-21 二維Green strain徑向分布圖(接觸後萬分之六秒).….53
圖4-22 二維Green strain徑向分布圖(接觸後萬分之七秒).….53
圖4-23 二維撞針之速度(mm/s - t) ………….…………….….54
圖4-24 三維正向衝擊v-M stress 分布圖(接觸時).…..……….55
圖4-25 三維偏心衝擊v-M stress 分布圖(接觸時).…..……….55
圖4-26 三維正向衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之一秒)56
圖4-27 三維偏心衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之一秒)56
圖4-28 三維正向衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之二秒)57
圖4-29 三維偏心衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之二秒)57
圖4-30 三維正向衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之三秒)58
圖4-31 三維偏心衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之三秒)58
圖4-32 三維正向衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之四秒)59
圖4-33 三維偏心衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之四秒)58
圖4-34 三維正向衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之五秒)59
圖4-35 三維偏心衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之五秒)59
圖4-36 三維正向衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之六秒)60
圖4-37 三維偏心衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之六秒)60
圖4-38 三維正向衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之七秒)61
圖4-39 三維偏心衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之七秒)61
圖4-40 三維正向衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之八秒)62
圖4-41 三維偏心衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之八秒)62
圖4-42 三維正向衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之九秒)63
圖4-43 三維偏心衝擊v-M stress 分布圖(接觸後萬分之九秒)63
圖4-44 三維正向衝擊最大應力處(接觸後0.00030秒)……….64
圖4-45 三維偏心衝擊最大應力處(接觸後0.00031秒)……….64
附圖1-1 CAD面的模型.………………………………….……….68
附圖1-2 更改元件名稱欄.……………………………….………..69
附圖1-3 目標元件顯視區….………………….…………….…….70
附圖1-4 網格品質參數欄….………………….…………….….…71
附圖1-5 元素模型.………………………….…………….……….71
附圖1-6 曲線載入區.……………………….…………….……….74
附圖1-7 未建材料之模式.………………………….……….…….74
附圖1-8 材料參數欄.……………………….…………….……….75
附圖1-9 材料列單.……………………….……………….……….77
附圖1-10 溫度建立區.………………………….…………….…….78
附圖1-11 定義之碰撞狀態.………………………….……………..82
附圖1-12 控制選項單.………………………….…………….…….84
[1] 林建中, ”高分子材料科學(高分子材料機械性質)”, 文經圖書(2001)
[2] L.M. Yang, V.P.W. Shim*, C.T. Lim,”A visco-hyperelastic approach to modeling the constitutive behaviour of rubber”,International Jour- nal of Impact Engineering, pp. 545-560(2000)
[3] 林家宏, ”輪胎磨耗不均與接地壓力關係之研究”,國立台灣大學機械研究所碩士論文(1998)
[4] 張忠民,”橡膠類材料摩擦接觸之有限單元分析”,國立清華大學動力機械研究所碩士論文(1993)
[5] 鄧作樑,梁卓中,陸正中,”艦艇中空裝甲防護結構之抗彈性能分析
“,大業大學機械與自動化工程學系及陸軍兵工整備中心(2002)
[6] Peter Kohnke,” ANSYS Theory Reference”, ANSYS,Inc.(1994)
[7] David R. Oakley, Norman F. Knight, Jr;”Adaptive Dynamic Relax- ation algorithm for non-linear hyperelastic structures Part I. Formul- ation”, Computer methods in applied mechanics and engineering , pp.72-77(1995)
[8] John O. Hallquist, ”LS-DYNA THEORETICAL MANUAL”, LSTC.
(1998)
[9] “LS-DYNA Keyword User’s Manuel”, VolumeII , LSTC.(2001)
[10] American Society for Testing and Materials,”ASTM standards in building codes:specification,test methods,practices,classi- fications,terminology.”,volume3(2000)
[11] W.T. Thomson,”THEORY OF VIBRATION WITH APPLICATION
” , Prentice-Hall International, Inc.(1988)
[12] 劉植榕,”橡膠工業手冊-試驗方法”, 橡膠工業出版社(1995)
[13] William N.Findley, James S. Lai and Kasif Onaran,”CREEP AND RELAXATION OF NONLINEAR VISCOELASTIC MATERIALS
”, DOVER PUBLICATIONS,INC.(1989)
[14] A. F. MILLS, ”HEAT TRANSFER”, Prentice Hall, Inc.(1999)
[15] 胡德,”高分子物理與機械性質”,渤海堂文化事業有限公司(1990)
[16]Noh, W.F.,”Numerical Methods in Hydrodynamic Calculation “, University of California, Lawrence Livermore National Labor- atory,Rept.(1976)
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1. 徐正光(1998)。台灣客家族群關係研究的回顧。客家文化研究通訊創刊號,30─33。
2. 徐正光(1994)。台灣的族群關係─以客家人為主體的探討,載於客家文化研討會論文集,行政院文化建設委員會主辦(頁381─399)。
3. 施炳華(1998)。母語教學的基本認識。教師之友第39卷第3期,頁1─6。
4. 姚誠(2000)。從「意識」到「認同」論台灣鄉土教育建構。課程與教學,第三期,10─16。
5. 朱全斌(1998)。由年齡、族群等變項看台灣民眾的國家及文化認同。新聞學研究,第五十六期,35─63。
6. 王甫昌(1996)。臺灣反對運動的共識動員:一九七九至一九八九年兩次挑戰高峰的比較。臺灣政治學刊,1,129─210。
7. 高怡萍(2000)。客家族群意識與歷史的文化建構─客家社區在原鄉與移民地之比較研究。客家文化研究通訊第三期,50─54。
8. 張酒雄、陳枝烈、簡慶哲、張淑美(1993)。國中學生偶像崇拜與自我概念、學業成就關係之研究。教育學刊,10,261─322。
9. 郭良文(1998)。台灣近年來廣告中認同之建構─解析商品化社會的認同與傳播意涵。新聞學研究,57,127─156。
10. 陳永寶(1985)。閩南與客家話之來源種類及保存之古語古音。中臺醫專學報,第3期,95─118。
11. 湯廷池(1997)。「母語教育」的理論與實際。華文世界86年12月,51─61。
12. 楊長鎮(1991)。社會運動與客家人文化身份意識之甦醒。載於徐正光(主編),徘徊於族群與現實之間(頁192─196)。台北:正中。
13. 鍾吉雄(1999)。母語教學的困境及改進之道,師友月刊1999.9,84─88。
 
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