跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.236.50.201) 您好!臺灣時間:2021/08/02 01:07
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:顏瑞男
研究生(外文):Jui-Nan Yen
論文名稱:以複材補片修補中央具傾斜裂縫之鋁板的有限元素分析
論文名稱(外文):Finite Element Analysis of Composite Patch Repair to Aluminum Sheet with an Inclined Central Crack
指導教授:黃俊榮黃俊榮引用關係崔兆棠
指導教授(外文):Chun-Jung HuangSiu-Tong Choi
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:航空太空工程學系碩博士班
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:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:66
中文關鍵詞:有限元素法全因子實驗法應力強度因子複合材料補片
外文關鍵詞:finite element methodfull-factorial experimentsstress intensity factorcomposite patch
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:137
  • 評分評分:
  • 下載下載:12
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究以有限元素法計算以複合材料補片修補中央具傾斜裂縫之鋁合金平板的裂縫尖端應力強度因子,並利用全因子實驗法找出最小體積的補片尺寸。本文利用有限元素套裝軟體ANSYS進行建模及分析,分析結果可得修補後之鋁合金平板於裂縫尖端的應力強度因子,並由應力強度因子的高低去判斷經複合材料補片修補後之成效。考慮不同的裂縫長度及補片寬度、長度與厚度,找出經修補後裂縫尖端的應力強度因子小於材料破壞韌性的最小體積之補片。當利用複合材料補片修補具不同長度之裂縫的鋁合金平板時,可以利用本研究結果之裂縫長度與補片尺寸的關係圖,求得合適的補片尺寸,使修補後裂縫尖端的應力強度因子低於其門檻值,且達到節省補片材料的成效。
The aim of this thesis is to obtain the smallest size of composite patch used to repair an aluminum sheet with an inclined central crack through numerical simulation. Finite element analysis is performed for bonded composite patch repair of aluminum sheet with an inclined central crack to reduce the stress intensity factor at the crack tip, and the minimum volume of composite patch is obtained through full-factorial experiments. The finite-element software ANSYS is used to build the analysis model and compute the stress intensity factor. Effectiveness of composite patch repair is measured by achievable reduction of the stress intensity factor. Results of this research can be used to determine the minimum size of a composite patch for repairing an aluminum sheet having an inclined crack of certain length.
中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
表目錄 VIII
圖目錄 X
第一章 緒論 1
1.1.前言 1
1.2.研究動機與目的 3
1.3.文獻回顧 4
1.4.研究方法 6
1.5.論文架構 6
第二章 研究方法及理論 7
2.1.破壞力學 7
2.2.應力強度因子的計算方法 8
2.3.複合材料力學 10
2.4.有限元素分析軟體ANSYS之模擬流程 11
2.5.接觸分析 12
第三章 分析與驗證 13
3.1.實體模型的驗證 13
3.1.1.應力強度因子的計算方式 13
3.2.驗證未修補之鋁板的應力強度因子 14
3.2.1.路徑的選取 14
3.2.2.網格之收斂性分析 14
3.2.3.接觸條件 15
3.3.驗證修補後之鋁板的應力強度因子 16
3.4.問題的定義與描述 17
3.4.1.分析模型 17
3.4.2.幾何尺寸與材料性質 17
3.4.3.有限元素模型 17
第四章 分析結果與討論 19
4.1.不同外力負載之複材補片的最佳纖維方向 19
4.2.補片長度對裂縫尖端應力強度因子的影響 20
4.3.補片寬度對裂縫尖端應力強度因子的影響 22
4.4.不同裂縫長度所需的最小補片體積 23
4.5.分析結果 25
4.6.不同纖維方向疊層之複材補片的修補成效分析 26
第五章 結論 27
參考文獻 29
自述 66
[1]翁慶隆、沈賢、柯正忠, 飛機結構膠合修補技術, 中山科學研究所, (1997).
[2]A. A. Baker, “A summary of work on applications of advanced fibre composites at the Aeronautical Research Laboratories Australia”, Com- posite Structures 9, 11-16 (1978).
[3]R. A. Mitchell, R.M. Woolley, and D. J. Chwirut, “Analysis of composite reinforced cut-outs and cracks”, American Institute of Aeronautics and Astronautics Journal 4, 744-749 (1975).
[4]R. Jones, and R. J. Callinan, “Finite element analysis of patched cracks”, Journal of Structural Mechanics 7, 107-130 (1979).
[5]T. V. R. S. Umamaheswar, and R. Singh, “Modeling of a patch repair to a thin cracked sheet”, Engineering
Fracture Mechanics 62, 267-289 (1999).
[6]B. Bachir Bouiadjra, H. Fekirini, B. Serier, and M. Benguediab, “Numeri- cal analysis of the beneficial effect of the double symmetric patch repair compared to single one in aircraft structures”, Computational Material Science 38, 824-829 (2007).
[7]C. H. Wang, L. R. F. Rose, and R. Callinan, “Analysis of out-of-plane bending in one-sided bonded repair”, International Journal of Solids and Structures 35, 1653-1675 (1998).
[8]A. Mahadesh Kumar, and S. A. Hakeem, “Optimum design of symmetric composite patch repair to centre cracked metallic sheet”, Composite Structures 49, 285-292 (2000).
[9]J. J. Schubbe, and S. Mall, “Modeling of cracked thick metallic structure with bonded composite patch repair using three-layer technique”, Composite Structures 45, 185-193 (1999).
[10]C. H. Chue, and J. C. T. Liu, “The effects of laminated composite patch with different stacking sequences on bonded repair”, Composite Engineering 15, 223-230 (1995).
[11]周文清, 黏著修補技術之補片最佳設計, 國立成功大學機械工程研究所碩士論文, (1994).
[12]蔡建興, 雙軸向負載對平板黏著修補影響之研究, 國立成功大學機械工程研究所碩士論文, (1991).
[13]吳信緯, 以複材補片修補含裂縫鋁板之分析, 國立成功大學航空太空工程研究所碩士論文, (2007).
[14]羅中志, 以複材補片修補含裂縫鋁板之最佳化設計, 國立成功大學航空太空工程研究所碩士論文, (2008).
[15]ANSYS Structural Analysis Guide, Release 10.0 ANSYS Inc (2005).
[16]R. G. Budynas, Advanced Strength and Applied Stress Analysis, McGraw-Hill, International Edition (1999).
[17]N. E. Dowling, Mechanical Behavior of Materials, Prentice Hall, International Second Edition (2001).
[18]T. L. Anderson, Fracture Mechanics: Fundamentals and Applications, Taylor & Francis Group, Third Edition (2005).
[19]R. F. Gibson, Principles of Composite Material Mechanics, CRC Press, Second Edition (2007).
[20]康淵、陳信吉, ANSYS入門, 全華科技圖書股份有限公司, (2004).
[21]劉晉奇、褚晴暉, 有限元素分析與ANSYS的工程應用, 滄海書局, (2006).
[22]ANSYS Advanced Analysis Techniques Guide, Release 5.7 ANSYS Inc (1994).
[23]李輝煌, 田口方法:品質設計的原理與實務, 高立圖書有限公司, (2006)
連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
無相關期刊