Abstract
本論文研究的主要目的，在探究有限寬度之異向性材料平板，受到外加之均佈拉伸力作用時，其邊緣缺陷形狀、材料性質、有限寬度比例對於缺陷底部之應力分佈的影響。 本文中將以均向性材料以及符合正交特性的複合材料(分別為硼--鋁及石墨環氧樹酯)為主要的研究對象；在討論的邊緣缺陷方面，以一般常見的Ｕ形、Ｖ形、半圓形、半橢圓形來作分析；本文主要是以數值方法來求解有限寬度值對於應力集中因子的影響，有限元素的分析是應用PDease2 軟體，此軟體是利用三角形等參元素(isoparameter element)來切割模型，其高斯積分法(Gauss Quadrature)為取七個積分點，並且用Galerkin有限元素法(Galerkin Finite Element Method)來做分析。 由文獻中可得知，含單一邊緣缺陷之半無窮平板的應力集中因子，可由兩個互相獨立的參數(分別為材料參數與缺陷形狀參數)來獲得，在此吾人假設當平板為有限寬度時，只需再加入另一有限寬度參數即可。由數值驗證的結果發現，本方法皆能準確的預測出其應力集中因子，除了在邊緣缺陷形狀較尖銳時或是缺陷深度與平板寬度之比值較大時誤差稍大(5%左右)，其餘皆在可接受的範圍內，這與文獻中的趨勢是相同的。 經過分析，我們可以得到以下結論： 1.當平板寬度與缺陷深度之比值為有限值時，在缺陷底部的應力集中現 象，較含相同缺 陷之半無窮平板時來得明顯，缺陷與平板寬度之比 值越大，應力越是集中。 2.在半無窮平板時，應力集中因子可由材料參數與缺陷形狀參數去計算， 而在有限寬度 時，只需再加入另一有限寬度參數值的影響，此有限 寬度參數與前兩參數之相關性非 常低，從工程實務上可視此三者為 互相獨立之參數。 因此，本文對於含邊緣缺陷之有限寬度平板受均佈拉伸力作用時，能提供一個簡便且精確估算應力集中因子的方法。