Abstract
一般來說，當平板受到張力時，都不會有挫曲的現像，但是當因實際需畏而在平板上開孔之後，由於有不連續的區域存在，在某些部位會形成壓力區，如果平板夠薄外力夠大在這個壓力區域內會發生挫曲現像，這種現像對結構承受外力之能力有很不利的影響。如果這個開孔是裂縫則可發現這個局部挫曲對平板的一些破裂力學的特性有不利的影響。B.L.Clarkson發現當有裂縫的薄板受張力而發生在挫曲現像之後，其疲勞測試時的裂縫擴張速度會增加很多。而在做破裂力學測試時，由於此局部挫曲現像所造成的誤差，可以使測試的結果完全無效。在測試薄板破裂性質時都需畏在薄板的兩面放上一些擋片，以免發生挫曲，而影響了測試之結果。由上面所提到的各種現像，可知道如果要充分掌握含裂縫薄板對外力的反應，就必須要先對其局部挫曲行為有充分的了解才能夠繼續的研究其破壞行為。本文在探討當含裂縫平板受單軸向或雙軸向張力之後之局部挫曲情形。本文利用有限元素法來計算當受軸向力時，含裂縫平板之平面應力之分佈情形。再將此應力代入彎矩平衡式內，得到完整的彎矩平衡式。利用微擾法求得挫曲式，再利用含奇異元素之有限元素法來計算此板之挫曲強度。由於此奇異元的確描述了裂縫尖端附近彎矩之奇異性，因此，其收斂速度要比只用普通元素之有限元要快。此時本文結果顯示，本文所用之方法較其他作者所算出之結果更接近實驗之結果。然而，對於含較短裂縫之薄板其挫曲強度仍然不理想，依舊遠大於實驗值。當我們進一步考慮板之幾何不完美性時，挫曲強度普遍下降，尤其是所含裂縫較短時特別明顯，結果改進不少而且和實驗現象相吻合。充分顯示板之裂縫越短，其挫曲行為對表面之幾何不完美性越加敏感。