Abstract
本研究旨在探討航空用高性能碳纖維強化環氧樹脂 (Gr/Epoxy,T300/976) 積層板複合材料之衝擊和疲勞性質, 探討 [ ± 45]8S及 [0/45/90/-45]6S 積層在固定頻率 (10Hz) 及應力比率 (StressRatio)為 -1 條件下之拉伸-壓縮疲勞性質,以及上述兩種積層經低能量衝擊前後的靜態強度與疲勞性質之變化;並比較積層板厚度變化對上述性質的影響。 另外亦利用超音波 C-Scan 掃描及 SEM 破壞形態學的觀察來對實驗結果加以驗證說明。在本研究中發現, 對 [ ± 45]8S 及[0/45/90/-45]6S 積層而言,由於兩者之厚度較大,因此在貫穿衝擊測試下,除了撞頭造成的破壞外,其內部的脫層破壞並不明顯, 而在 SEM 形態學觀察中,可以將其材料破壞模式區分為拉伸破壞、壓縮破壞及衝擊所造成的破壞三種。選擇不同的低能量衝擊試片,發現材料殘餘抗拉強度隨衝擊能量的增加而降低,但較低能量衝擊所造成的破壞並無法以超音波C-Scan 偵測到,顯示以超音波 C-Scan 偵測材料內部破壞的能力仍有其極限。再者當試片經低能量衝擊後之疲勞壽命較原來之疲勞壽命為短,且分佈範圍也變窄,顯示衝擊破壞對材料的長期性質有所影響,並且改變其破壞模式。在數據處理及統計分析方面,本研究中所使用之韋伯分佈函數與聯合韋伯分佈函數均可應用於 T300/976 材料之衝擊前後的靜態強度及動態疲勞性質分析。