Abstract
一般複合材料在加工或接合的過程中，材料本身可能有殘留應力的存在，且複合材料元件在承受疲勞負荷過程中，常受到側向扭矩。因此本實驗更進一步的探討複合材料在有預扭的情形下，材料疲勞破壞的性質以便更能符合真實疲勞破壞的情形。本文針對無圓孔以及具圓孔之擬均向性碳纖維 /環氧樹酯複合材料之積層平板，在有預扭的情況下，進行靜態拉伸實驗和拉伸疲勞實驗，並探討疲勞負荷、疲勞週次以及預扭大小對殘留強度的影響。首先由靜態拉伸試驗結果，可得知無圓孔試片之靜態拉伸強度隨著預扭的增加，先上升然後下降，且比具圓孔試片的靜態強度高。其次由拉伸疲勞試驗結果，可得知所有試片的疲勞壽命，均隨著只疲勞週次應力的增加以及預扭的增大而減少。在相同的預扭情況下，無圓孔試片和具圓孔試片的疲勞壽命，並無明顯差別。由拉伸疲勞後殘留強度實驗結果，可得到無圓孔試片在不同的預扭情況下，殘留強度有不同變化趨勢。疲勞負荷越大，殘留強度變化的速率也越大。在相同的預扭情況下，無圓孔試片的殘留強度比具圓孔試片高，且具圓孔試片的殘留強度隨著疲勞週次增加，並無明顯改變。由C-Scan超音波掃描系統結果，發現無圓孔試片脫層先出現在試片兩旁，然後往試片內部發展隨著週次數的增加脫層情況愈嚴重。疲勞負荷越大，脫層情況也越嚴重。具圓孔試片脫層起始於試片的兩側和圓孔兩旁處，然後往試片內部發展，隨著周次數的增加層脫愈嚴重，最後脫層分布於整個試片中。