Abstract
機械結合件常被使用於許多複合材料的接合上，其功能乃是將未組合的零件轉換成一完整結構的重要部份。但由於結合件孔易產生應力集中現象而降低材料的靜態與疲勞強度，因此，結合件的應力狀態及疲勞行為等的研究就顯得格外重要。本文旨在針對受插銷負荷的擬均向性複合材料積層平板進行試驗，分別研究空隙對靜態強度的影響以及提高疲勞負荷和試片夾持方式對試片殘留承壓強度之影響。試驗材料則採用目前在航太工業上廣泛使用的碳纖維╱環氧樹脂複合材料，積層角度為[0/□5/90]，共計16層。首先對無圓孔試片及受插銷負荷的試片進行基本機械性質測試，結果顯示空隙不但會降低試片的承壓強度而且亦會改變試片的破壞模式，但對於寬度愈寬的試片，空隙的影響愈小。其次針對孔徑為 3 mm 之試片探討不同疲勞負荷以及試片夾持方式對試片殘留承壓強度之影響，試片在應力比為 0.1下，先經特定週次數之 tension-tension疲勞試驗後，直接做拉伸試驗，發現殘留強度均比未受疲勞損害者為高，且增加量隨負荷週次增加而增加( 在實驗週次範圍內 )，而疲勞負荷愈高，殘留強度愈大。但若試片在經過特定週次數之疲勞試驗後，改變試片夾持方式，再做拉伸試驗，發現殘留強度之增加量仍隨負荷週次增加而增加，而疲勞負荷愈高，殘留強度亦愈大，但殘留強度增加量隨試片夾持方式之改變而降低。由於在本文所達的疲勞週次數範圍內，殘留強度皆呈上升趨勢，因此，擴展Paris 定律並利用實驗結果找出各個參數，來預測疲勞後材料殘留強度增加之情形，與結果比較後，發現可得到很好的結果。