Abstract
本研究探討的是在複合材料中所添加橢圓柱形長纖維的外圍，以不同塗佈方式對塗佈第三種材料後整體有效導熱度的行為表現。對於複合材料中添加的定向橢圓柱形長纖維，簡化為二維座標系統來分析。將纖維排列的方式分為不規則排列，與週期性矩形陣列的規則排列。將纖維不規則排列的複合材料系統，透過等效粒子方法的轉換，簡化為一個具有 "有效性質"單一纖維的行為表現。將週期性矩形陣列且纖維規則排列的複合材料系統，簡化 為單位區域中單一纖維性質的行為表現。探討第三種材料塗佈的方式為 (1)以長軸為基準的同焦塗佈 (2)以短軸為基準的同焦塗佈 (3)均勻厚度的塗佈。在均勻厚度塗佈方式，於塗佈物外圍的邊界條件，以及在纖維規則排列方式，其外圍空間的邊界條件，均採用邊界取點法建立溫度場的聯立方程組，並將解出的各溫度場函數再代入熱流通量的計算式，可求得有效導熱度。本研究發現在各條件下有效導熱度的計算結果，均符合一個類似Keller倒數定理的關係，可由塗佈厚度對應塗佈物相對導熱度的有效導熱度的鄧位圖中，明顯看 出相關圖形的對稱關係。在纖維不規則排列的模式，對於塗佈效益係以短軸為基準的同焦塗佈較高，以長軸為基準的同焦塗佈較低，均勻厚度塗佈則介於其中，卻與較高者相近。有效導熱度的平行分量隨著橢圓形長短軸比的增加而增加，但垂直分量則是減少。對於纖維規則排列的模式，對於塗佈效益與橢圓形長短軸比的影響，其趨勢與不規則排列模式相同。分別以長軸與短軸為基準的兩種同焦塗佈，在有效導熱度對應塗佈後體積分率的關係圖上，表現出是幾乎重疊的直線，顯示這二種塗佈方式其實是相同的。影響有效導熱度的變因，纖維起始體積分率、纖維導熱度、塗佈物導熱度、塗佈厚度和橢圓形長短軸比，均有相當的影響，每一項均不能忽略，本研究對上述變因都有詳細的探討。