Abstract
近年來複合材料層板結構動態分析漸受各方學者的重視，複合材料以質輕，強勁之優點著稱，無論工業應用與國防科技都扮演舉足輕重的角色。故吾人對其受外力衝擊碰撞反應如何自應作更深入之研究。過去傳統薄皮低階理論只著重在純彎曲的探討，而將旋轉慣性量與剪力應變之效應皆略而不，此種作法在板厚不大時尚屬可行，對於板厚則不以為可。厚板受衝擊時，在接觸過程中，由於模向剪力分佈的傳遞，沿整個板之厚度產生伸縮運動（thickness stretch motions ）與層間力偶，因而造成層板的脫層（delamination）或纖維樹脂之破壞。是以傳統的薄板低階理論已不適用，本文引進厚板高階理論，除強調剪力應變與轉動慣性之影響外，將厚度伸縮運動亦納入考慮，以探討層板脫層破壞的可能性。由本文研究之結果，厚板自由振動採高階與低階層板理論，其自然頻率無因次化後，顯有甚大之差異，厚板理論所得自然頻率較高，由圖（２，３）所示，其動態反應之橫向位移量亦為之降低，此種現象實以厚板勁度較大，不易變形之故也，與Rumkumar實驗值比較，吾人所得之橫向位移值較低應屬合理。並且由表與圖中也顯示本文所得之結果較P.C. Chen 之均壓理論分析值更為接近實驗。故對板厚較大的層板應採高階層板理論，並對斷面剪力係數作適當之修正，以探討非對稱剪力分佈力偶現象與厚度伸縮運動對於層板脫層的影響。至於動態反應如何求其接觸應力，本文採二種不同的方式，一為根據過去文獻〔２９，３０，３１〕，假定此衝擊應力均勻佈在一隨時間變化之正方形接觸面上，力之本身亦為時間，本文與現有文獻比較，顯示效果十分理想。以往諸多學者皆採非線性積分方程求解之法。需著重數值技巧，計算繁雜，甚不經濟；本文採用等效質量模擬系統，其最大之優點在於立論明確，計算大為簡化，此法對結構動態分析實為一理想之途徑。