Abstract
近年來由於光電科技的快速發展, 數位影像處理系統無論在硬體或是軟體上皆有長足的進步, 應用範圍也愈來愈廣。數位影像處理技術自八零年代開始逐漸被引入做為光彈條紋分析與判讀的工具; 1983年Voloshin和Burger [1]開發出全域性的光彈條紋分析法---半級光彈法 (Half-Fringe Photoelasticity,HFP),此法係利用影像處理系統對光強度之敏銳偵測力, 以所發展的一套校正方法, 使光強度能轉化為小數級條紋級次 (Fractional Fringe Order)。Wang [2]又更進一步地將半級光彈法予以一般化,以充份發揮光彈法全域性之特質。本文將以上結合數位影像處理技術與光彈法之方法統稱之為數位光彈法 (Digital Photoelasticity)。本文應用結合加熱式之熱光彈法與數位影像處理技術之數位熱光彈法, 決定當自由邊界承受移動熱源時, 無缺陷平板之全域性暫態熱應力分佈以及含近邊界缺陷平板在缺陷邊緣之最大暫態熱應力及其所發生位置。整個光彈實驗過程, 從取像到全域之熱光彈條紋圖形分析與缺陷邊緣最大暫態熱應力之萃取, 皆藉由在自有影像處理系統上所開發出之一系列電腦程式執行。對於無缺陷平板而言, 係將平面內二主應力之數值及位置求出, 並將等應力線繪出。對於含缺陷平板而言, 所探討之缺陷為兩個橢圓孔洞之缺陷群, 欲求得之最大暫態熱應力及其所發生位置同時受到自由表面熱量傳遞之逐漸變化與缺陷間之交互作用的影響。本文中並以迴歸分析的方法將缺陷邊緣最大暫態熱應力值對時間、溫度差及幾何參數的關係式求出。[1] A.Voloshin and C.P. Burger, "Half-Fringe Photoelasticity: A New Appro-ach to Whole-Field Stress Analysis", Exp.Mech.,Vol.23,pp.304-313,1983.[2] W.C. Wang, "Transient Thermal Stress Intensity Factor of Near SurfaceCracks", Ph.D.Thesis,Iowa State University,Ames,Iowa,U.S.A., 1985.