Abstract
黏接材料或結構已被廣泛地應用於各類工程實務中，例如複合材料、陶瓷材料、火箭推進劑、積體電路晶片、壓力容器之加層及焊接成品等，然而由於製造或使用過程中，裂縫不可避免將出現於構件中，往往會造成此等材料或結構之壽命及安全性的降低，甚而有破裂現象的產生，故如何有效及適切地使用及設計黏接材料或結構，當屬目前重要之課題。本文採用Muskhelishvili的複變技巧推導得當裂縫以任意傾角相交且終止於雙重材料界面之應力奇異性，接著全場應力分佈式也可以由相同技巧予以得到。最後，採用數位光彈法以求得應應力強度因子。實驗進行之步驟為：(1) 試片製作及加工(2) 攝取光彈影像(3) 影像分析(4) 求取應力強度因子(5) 驗證實驗結果。其中試片製作, 將以自行發展之自然黏接法進行, 材料性質將以Epon828 為主劑與硬化劑配比之改變而變化為多種材料的組合。由實驗結果得知：(1) 對任意裂縫傾角, 應力強度因子隨著雙重材料剪力模數比G1/G2 增加而遞增。(2) 對任意G1/G2 ，第一型應力強度因子隨著裂縫傾角增加而遞增；但第二型應力強度因子隨著裂縫傾角之增加而先增加至一極值後再遞減至零。本文經由應力奇異性分析，發現當裂縫以任意傾角相交且終止於雙重材料界面時，其應力場具有與裂縫位於雙重材料界面時相同之振蕩現象。故建議一包含第一型與第二型應力強度因子之複合應力強度因子。