Abstract
本文研究的目的,在瞭解正交性材料的複合材料疊層板,含裂縫頂端曲率半徑為有限值的中心裂縫,疊層板上下兩端受均勻拉伸作用力時,材料性質及裂縫形狀對裂縫頂端附近的應力分佈的影響。利用PDEase2有限單元軟體做數值計算,對五種不同的材料及橢圓形、oval形和啞鈴形三種裂縫形狀作分析。有限單元模型分為兩部份:第一部分是直接分析複合材料疊層板含中心裂縫,利用對稱關係取1/4作為有限單元模型,第二部份是考慮在K-區域(K-dominant region)內,截取包含裂縫前緣的方形區塊為有限單元模型,以前人所得的應力分佈為邊界條件,來做數值計算。從數值結果得知相同材料、相同曲率半徑下,不同的裂紋形狀造成的應力集中因子會有所不同,從本文的數值結果發現橢圓形裂紋的應力集中因子小於oval形小於啞鈴形,但K-區域內,對於曲率半徑ρ相同的裂縫,裂縫形狀對於應力集中因子的影響不明顯。相同材料、不同疊層角度,沿拉伸作用力方向的材料常數較大者,其應力集中因子較大。本文分五章: 第一章簡介; 第二章相關理論; 第三章問題分析; 第四章結果與討論; 第五章結論。