Abstract
近年來由於航空太空、核能和汽車工業的高度發展, 使得具有不同特性之金屬或非金屬材料被廣泛地應用在飛機機體、太空船船身、飛彈彈體、核子反應爐、汽車引擎、高溫高壓管線和容器等等。然而實際上材料在製造和加工過程免不了會有裂縫的產生, 而使其在正常設計的負載下工作時發生意想不到的毀壞, 尤其當結構物處于高溫之極端環境時更易受到裂縫的影響而縮短工作壽命, 因此正確地評估含裂縫結構體在高溫環境下安全性當屬重要的研究課題。本文採用結合傳統光暈法與數位影像處理技術之數位光暈法, 研究含有近表面內部裂縫之平板於平板表面承受急劇溫度梯度變化之暫態熱應力強度因子, 而內部裂縫包含有四種裂縫長度與五種裂縫傾角。并發展一系列影像處理軟體於數位光暈系統上, 且以回歸方程式表示暫態熱應力程度因子與溫度梯度, 時間和裂縫幾何尺寸的關係。實驗結果經統計分析後, 可得以下之結果:(1) 近邊緣裂縫尖端所得之張開型應力強度因子除傾角30度外, 對同一傾角之裂縫則隨裂縫長度之增加而減少; 對同一長度之裂縫則隨裂縫傾角之減少而減少。(2) 近邊緣裂縫尖端所得之剪切型應力強度因子除傾角30度外, 對同一傾角之裂縫則隨裂縫長度之增加而減少; 對同一長度之裂縫則隨裂縫傾角之減少而增加。(3) 遠邊緣裂縫尖端所得之張開型應力強度因子, 對同一傾角之裂縫則隨裂縫長度之增加而增加; 對同一長度之裂縫則隨裂縫傾角之減少而減少。(4) 遠邊緣裂縫尖端所得之剪切型應力強度因子, 對同一傾角之裂縫則隨裂縫長度之增加而減少; 對同一長度之裂縫則隨裂縫傾角之減少而減少。