標題: 複合材料層板表面裂縫的彈性波繞射研究
A study on diffraction of elastic waves by a surface crack on a composite laminate
作者: 林明山
Lin, Ming-Shan
尹慶中
Yin, Qing-Zhong
機械工程學系
關鍵字: 複合材料層板;表面裂縫;彈性波繞射;機械工程;工程;MECHANICAL-ENGINEERING;ENGINEERING
公開日期: 1992
摘要: 摘要 本文主要是針對直角排列多層複合材料的平板裂縫繞射,利用固有函數展開法 (eigenfunction expansion) 去近似蘭姆波(Lamb wave) 在直角排列(cross-ply) 複 合材料層板裂縫的繞射。常見於複合材料層板內的纖維斷裂與橫向母材裂縫,受較大 外力作用下會延伸至平板表面,形成表面裂縫,與纖維方向垂直或平行,但此兩種皆 垂直於表面。接觸式超音波壓力波探頭激發之蘭姆波沿著與纖維方向呈0。 或90。方 向時,在層板內傳播只有面內(inplane) 運動,而無橫向偏振波(shear wave),假設 層板的各個積層緊密黏著在一起,各層界面上下應力與位移必須連續,假設其表面旺 引力為零,可以求得頻散曲線曲線(dispersion curve)。由頻散曲線可找到蘭姆波的 各個波模(mode)。無論由那一個波模入射,當波遇到裂縫會產生反射波、前進波、表 面波與自裂縫尖端發出的柱面體波等繞射波場,其中表面波與體波所攜帶的相對能量 較少,假設可忽略。層板內的反射波、前進波可以分別以蘭姆波運動模態的線性組合 近似,由能量守恆可知,入射前與入射後通過界面的能量相等,利用拉格蘭日法 (Lagrange method) 求得不同裂縫深度,各反射波與前進波係數。理論計算結果,可 望用於日後用以發展以平板蘭姆波為基礎之超音波非破壞評估技術。
URI: http://140.113.39.130/cdrfb3/record/nctu/#NT814489002
http://hdl.handle.net/11536/57500
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