複合材料構架之非線性行為研究

Abstract

構架(frame)是一種工程界常見之結構，舉凡建築界經常使用的起重機、 交通運輸中最重要的橋樑、或航空方面的機身結構、人造衛星的本體結構 …等等，皆為構架受到廣泛應用的例證。然而構架的強度、重量、成本， 大大的影響了構架的實用性，設計良好的構架，不但可以大幅增加結構的 強度、還可以減輕結構的重量、因而降低成本，增加了構架的實用性。本 文主要的目地，是針對複合材料所構成之兩種不同型式的圓柱形構架，來 討論其受到強大外力(靜力狀態)作用下，其外力與變形關係，藉此了解構 架在受到大變形後的強度變化與預測其破壞的發生等性質。在理論部分， 我們將使用前後處理繪圖軟體 PATRAN ， 來建立一個與實體幾何外形相 同之模型， 經網目分割後經由有限元素分析軟體MSC/ NASTRAN 67.5 作 力學分析，再由前後處理繪圖軟體 PATRAN 將MSC/ NASTRAN 67.5 分析之 結果作後處理， 以圖表形式輸出， 以完成電腦輔助設計自動化。在實驗 部分，我們將以石墨纖維/環氧樹脂 (Graphite/Epoxy Q-1115)所構成之 兩種不同型式的圓柱形構架，施以與理論分析時相同的邊界條件，分別量 測其靜態變位等性值。以便與理論所得結果相互比較， 而進一步了解此 等材料的力學行為與特性。