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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鍾國勇
研究生(外文):Kuo-Yung Chung
論文名稱:複合材料修復鋁合金的強度分析與性能測試
論文名稱(外文):Rigidity Analysis And Performance Test Of Aluminum Alloy Structure Repaired By Composite Material Patches
指導教授:蘇盛竹蘇盛竹引用關係
指導教授(外文):Su, Shengzhu
口試委員:蘇盛竹沈坤耀藍庭顯
口試委員(外文):Su, ShengzhuShen, KunyaoLan, Tinghsien
口試日期:2012-06-29
學位類別:碩士
校院名稱:中華科技大學
系所名稱:飛機系統工程研究所在職專班
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:69
中文關鍵詞:複合材料抗拉強度玻璃纖維膠合修補拉伸試驗
外文關鍵詞:composite materialtensile strengthfiber glassbonding repairtensile test
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目前在航太、汽車工業以及其他工程領域對具有強度高、勁度強、耐腐蝕、質量輕的材料的需求不斷的增加,在航空及一般工程構件的製造或使用過程中,構件材料的損傷往往難以預料。倘若某構件損傷程度並未達到影響整體結構的使用時,應盡量避免拆換該構件,以達節約及爭取時效之目的。本文分析的對象為含有中央斷裂的6061-T6鋁合金試片,使用高強度且耐腐蝕的玻璃纖維進行膠合修補。修補概念是以比鋁合金強度更高的複合材料進行修補,所需的修補材料比原材料更薄且輕,可減少修補後結構物重量的增加;並能克服一般傳統修補法應力集中的現象,有效降低斷裂處尖端的應力而得以延長結構物的壽命。本實驗係以6061-T6鋁合金為基材,針對改變玻璃纖維堆疊層數、玻璃纖維疊層角度及鋁合金表面打磨粗糙度進行鋁合金拉伸實驗。由實驗結果得知,當表面玻璃纖維堆疊層數增加,相對鋁合金試片所能夠承受之最大應力亦相對增加。玻璃纖維0度雙面修補,其強度就可以比原始的鋁合金標準件還要來得高。最後,所得資料以統計學標準差手法進行統計分析,驗證拉伸試驗數據的正確性和可信度,研究結果可提供玻璃纖維強化複合材料修補上之參考與依據。
At present high strength, stiffness and strong, corrosion-resistant, light weight materials are increasing their demand epically in the areas of aerospace or automotive industry. On the other hand, the components of material injury are often difficult to predict. If any component damage does not affect the overall structure used is reached, it should try to avoid change new part to achieve savings and for the purposes of the limitation. This object contains the central fracture of 6061-T6 test piece of aluminum alloy using bonding repair of fiber glass for high strength and resistance to corrosion. Patch concepts is higher than the strength of aluminum alloy composite patch, patch required thinner and lighter material than raw materials, reduces the patch structure weight increasing; and able to overcome traditional repairing method of release stress concentration in general, as the results, effectively reducing tip stress at fracture and to extend the life of structures. This experiment study was based on 6061-T6 aluminum alloy material, for changing the stack layers of fiber glass; fiber glass reinforced laminated angle and roughness of polished aluminum alloy on aluminum alloy surface tensile test. From experimental results was informed that increased when the stack of glass fiber on the surface layer, relative test of aluminum alloy capable of withstanding the maximum stress was also increased. 0 degree double-sided patches of glass fiber, its strength can be higher than the original aluminum alloy parts. Finally, statistical analysis of data obtained by a statistical standard deviation approach, verify that the tensile test of credibility and correctness of the data, research results can be provided of fiber glass reinforced composite materials based on patch reference.
中文摘要 i
英文摘要 ii
目次 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
符號說明 x
第一章 緒論 1
第一節 前言 1
第二節 複合材料介紹與應用 3
第三節 研究動機 6
第四節 文獻回顧 7
第五節 論文架構 10
第二章 理論背景 11
第一節 材料力學理論 11
壹、應力-應變曲線關係 11
貳、拉伸速率的影響 12
叁、降伏點與降伏強度 13
肆、最大抗拉強度與破斷強度 14
伍、真應力與真應變 15
第二節 數值分析 17
壹、測度數據的變異程度 17
第三章 複合材料鋁合金試片之製程與實驗 19
第一節 實驗材料及工具介紹 19
第二節 複合材料鋁合金試片製作 30
第三節 實驗流程 42
第四節 試片表面打磨粗糙度情形 45
第四章 實驗結果 49
第五章 結論與未來展望 63
第一節 結論 63
第二節 未來展望 64
參考文獻 65
附錄 68
6061的合金元素表 68

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