https://scholars.lib.ntu.edu.tw/handle/123456789/65815
標題: | 複材內部損傷探測(3/3) | 作者: | 單秋成 | 關鍵字: | 碳纖維/環氧樹脂複合材料;光纖光柵感測器;智慧型材料/結構;複合材料內部缺陷偵測;脫層;基材裂縫 | 公開日期: | 2004 | 出版社: | 臺北市:國立臺灣大學機械工程學系暨研究所 | 摘要: | 複合材料具有質輕、比強度高、耐酸鹼腐蝕、耐疲勞負載等優點,其中纖維積層板 複材(fiber laminar composites)因其疊層具有方向性,可應不同使用需求作彈性設計,有其 特殊的實用價值,因此受到廣泛地研究。 在使用過程中,當複合材料受到衝擊及循環負載時,材料內部便會開始產生微損傷, 這些損傷在表面無法以肉眼看出,但卻已使材料的機械性質減損,且可成為進一步損傷 破壞之誘導因子,在長期受外力作用後,將導致損傷大規模擴展,並可能造成突發且災 難性的破壞!因此,如何精確掌握複材料使用之損傷發展,是判斷材料是否仍可繼續使 用之重要依據,對於提高材料使用的安全性相當重要。 目前對於複材損傷的掌握,經過多年的發展,仍大體停留在間接且定性的偵測方法 上: 如勁度遞減,超音波掃描、X-ray 照相、電子光斑等,對複材內部損傷的觀察,多有 無法直接接觸到缺陷及無法作線上即時量測的限制。另一方面,光纖因徑細質輕,將其 埋入材料之中,進行材料內部應變、應力分析,這對於突破上述傳統量測技術的限制, 有相當大的潛力!光纖又具有多點量測、即時反應、耐高溫、不受電磁場干擾…等優點, 目前國外已有將光纖埋入機身各部,形成可即時監控的智慧型結構,以增加航空器飛行 的安全。 綜合以上所述,本計畫擬深入探討複材內部因衝擊及疲勞負載所造成的損傷機制, 期能突破傳統對於損傷間接、定性的觀察,進而得到更具實用價值的定量分析。目前已 初步搜集瞭解國內外對於光纖感測器應用的發展進況,並擬著手建立一套實用的光纖即 時感測系統,進行複材內部應變分析及損傷探討,建立複材損傷之預測模式。這幾個研 究主題將涵蓋:(1)光纖本身的機械性質以及不同疊層含光纖之複材的機械性質的探討; (2) 鑲埋光纖感測器之方法;(3)光纖光柵訊號量測系統之建立與發展;(4)光纖光柵波長 或頻譜與複合材料內部缺陷發展的關連性,藉此建立複材內部損傷的即時監測系統,以 提昇複合材料在使用上的可靠度,並希望對進一步對智慧型材料/結構之應用有所幫助。 |
URI: | http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/15877 | 其他識別: | 922212E002002 | Rights: | 國立臺灣大學機械工程學系暨研究所 |
顯示於: | 機械工程學系 |
檔案 | 描述 | 大小 | 格式 | |
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922212E002002.pdf | 781.19 kB | Adobe PDF | 檢視/開啟 |
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