Abstract
本文以電子光斑影像干涉術 ( Electronic Speckle Pattern Inter-ferometry, ESPI ) 配合分析程式，探討含中央裂縫之鋁合金平板以螺接方式進行修補時修補效益評估。所進行研究的修補材料包括：(1) 金屬材料對金屬材料的接合；(2) 複合材料對金屬材料的接合。修補的方式為單邊補綻，而修補補片之疊層方式及厚度對於修補的效果，以及金屬和複材補片的修補效應，將做一完整的討論。本文將求取試片進行螺接接合方式時，修補區域的應力和應變分佈情形；進而比較不同螺栓接合方式及不同補片的修補效果。最後，以有限單元法 ( Finite Element Method, FEM) 套裝軟體及複合法 ( Hybrid Method )所求得的結果與實驗所得結果相互比較。在實驗方面，由於光纖光路之設計及組立，使實驗裝置更加精簡，同時大幅提升光強度，可以使影像品質更好。另一方面，可由螺接修補面之實驗影像判斷各種補片之材質。在數值分析部份，利用實驗影像與數值所得位移場之比對，選擇數值分析方法適合之邊界條件，並且比較出螺栓與母片及補片之接觸情形，使數值方法所得到的位移條紋與實驗影像更接近，甚至可以利用數值結果來輔助實驗影像之判讀，如此相輔相成更增加實驗及數值分析之可靠性。複合法是結合實驗法及數值法的一種方法，其方法是將實驗數據帶入數值方法中當成是邊界條件，雖然有時會與純粹使用數值分析所得之位移量不同，因此在輸入邊界條件所對應之位置上會造成應力奇異性的現象，但是由於分析位置遠離輸入邊界，所以這種現象並不影響分析結果。三種分析方式結果發現各種補片中，以 3.2 mm 鋁合金補片之修補效益最高；各種螺接方式以四排三螺栓之修補效益最高。本文分八章：第一章前言；第二章文獻回顧；第三章原理；第四章實驗試片及裝置；第五章實驗及分析程序；第六章結果與討論；第七章結論與建議；第八章參考文獻。