Abstract
在機器高度取代人力的今天, 機器也常扮演人力所不能負擔的角色, 其中有許多構件或設備常須在高溫或溫度急劇變化的惡劣環境下使用, 或在操作過程中須承受不同溫度的反覆作用, 甚至同一構件之各部位會處於不同的環境下運作, 常見的如化工系統的高溫輸送管或化學反應槽、核能系統的冷卻管線或核子反應器和機械系統的渦輸葉片等等, 這些系統運轉時所衍生的熱應力, 常具有導致系統破壞的危險性; 因此, 預先了解熱應力大小與分佈是設計此類系統或構件不可或缺的一環。本文應用數位光彈法決定近邊界缺陷群平板於承受自由表面階梯式溫度驟變時之缺陷邊緣最大暫態熱應力值及其所在位置, 由於使用數位光彈法, 不但能夠分析光彈條紋, 又具有能即時收集光彈資料並加以處理之優點, 所以係為從事本研究之最佳分析方法。為了施行數位光彈法以萃取最大暫態熱應力值及其所在位置, 因此在自組之影像處理系統上開發了一系列軟體來執行光彈條紋影像的定時收集和最高條紋級次及其所在位置的萃取, 最後並將所得之最大應力值與其所在位置以統計套裝軟體所提供之迴歸分析程序來求取與時間和幾何參數的關係式。對於交互作用缺陷群的暫態熱應力問題研究中, 缺陷群的數量、缺陷幾何尺寸、和缺陷排列的位置等皆對熱應力值的大小與位置有著相當大的影響, 而這些參數的組合是無限多種的; 在本文中所研究的緊是其中兩種類型, 因此對於交互作用缺陷群之暫態熱應力的研究仍有相當廣泛的空間。