Abstract
在動力系統工程實務中，渦輪葉片、風扇葉片和飛輪等均為圓盤構件的應用，該等構件經常需要處於在高溫和╱或高轉速的環境中，例如在核子反應爐中的圓盤構件，需在短暫時間內承受因極高中子流所產生的週期性熱負載；又如多段式蒸氣渦輪轉子更需要在高轉速及高熱環境下進行工作。在製作圓盤構件時，或由於安裝圓盤構件與軸系的緊密配合時，將無可避免地有裂縫的產生，而且此類的裂縫大抵發生於圓盤構件的鏜孔邊緣或近鏜孔邊緣，此類的裂縫在高轉速與高溫環境下極易發生毀壞，影響元件的壽命甚劇。光彈法是一種光學式全域性應力量測的方法，它可以提供待測區全域應力狀態的資訊，而數位光彈法是結合傳統光彈法與影像處理技術之應力量測技巧，藉由光彈影像之數位化處理，使實驗者在影像分析及資料點之讀取較傳統以肉眼觀察條紋級次的方式更為迅速而精確。清華大學動力機械研究所光彈實驗室在過去已針對含周邊圓孔之鏜孔圓盤與含鏜孔邊緣裂縫之旋轉圓盤承受因離心力所產生的機械載荷時，周邊圓孔應力分佈與邊緣裂縫應力強度因子變化做了詳細的探討，並建立了閃頻同步數位光彈系統。本文首先藉由該項裝置進而探討含近鏜孔邊緣裂縫應力強度因子的變化。再進而探討在鏜孔邊緣施以穩態溫度變化下，當裂縫長度和傾角變化時，熱應力強度因子之變化。並嘗試探討機械負載和熱負載應力強度因子疊加的情行。