第四章 微應力量測系統
4.4 雷射直線切割型微應力量測實驗
4.4.4 實驗數據的結果
藉由上述的試片設計、微應力量測實驗的架構、規劃與流程，即可量 測出在加工過程中位置 11、12、13、21、22、23、31、32 與 33 各量測點 的應力應變值，功率=21W、速率=1mm/sec、Lw =1mm，其數據結果將在本 節討論。
量測點_11
-0.02 -0.015 -0.01 -0.005 0
1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101
時間 (s)
應變 數列1
圖 4.15 功率=21W 速率=1mm/sec 量測點 11
量測點_12
-0.05 0 0.05 0.1
1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101
時間 (s)
應變 數列1
圖 4.16 功率=21W 速率=1mm/sec 量測點 12
量測點_13
-0.015 -0.01 -0.005 0
1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101
時間 (s)
應變 數列1
圖 4.17 功率=21W 速率=1mm/sec 量測點 13
量測點_21
-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02
1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101
時間 (s)
應變 數列1
圖 4.18 功率=21W 速率=1mm/sec 量測點 21
量測點_22
-0.05 0 0.05 0.1 0.15
1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101 時間 (s)
應變 數列1
圖 4.19 功率=21W 速率=1mm/sec 量測點 22
量測點_23
-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02
1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101
時間 (s)
應變 數列1
圖 4.20 功率=21W 速率=1mm/sec 量測點 23
量測點_31
-0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01
1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101
時間 (s)
應變 數列1
圖 4.21 功率=21W 速率=1mm/sec 量測點 31
量測點_32
-0.05 0 0.05 0.1
1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101
時間 (s)
應變 數列1
圖 4.22 功率=21W 速率=1mm/sec 量測點 32
量測點_33
-0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01
1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101
時間 (s)
應變 數列1
圖 4.23 功率=21W 速率=1mm/sec 量測點 33
量測點11_21_31
-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02
1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100
時間 (s)
應變
11 21 31
圖 4.24 量測點 11_21_31
量測點12_22_32
-0.05 0 0.05 0.1 0.15
1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 時間 (s)
應變
12 22 32
圖 4.25 量測點 12_22_32
量測點13_23_33
-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02
1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100
時間 (s)
應變
13 23 33
圖 4.26 量測點 13_23_33
1 2 3
321 0
0.5 1
應變
Time = 0 sec
圖 4.27 雷射熱源在 t=0 秒時之應變圖
1 2 3
321 -0.05
0 0.05 0.1
應變
Time = 5 sec
圖 4.28 雷射熱源在 t=5 秒時之應變圖
1 2 3
321 -0.05
0 0.05 0.1 0.15
應變
Time = 10 sec
圖 4.29 雷射熱源在 t=10 秒時之應變圖
1 2 3
321 -0.05
0 0.05 0.1
應變
Time = 15 sec
圖 4.30 雷射熱源在 t=15 秒時之應變圖
1 2 3
321 -0.1
-0.05 0 0.05 0.1
應變
Time = 20 sec
圖 4.31 雷射熱源在 t=20 秒時之應變圖
1 2 3
321 -0.05
0 0.05 0.1 0.15
應變
Time = 25 sec
圖 4.32 雷射熱源在 t=25 秒時之應變圖
1 2 3
321 -0.05
0 0.05 0.1 0.15
應變
Time = 30 sec
圖 4.33 雷射熱源在 t=30 秒時之應變圖
1 2 3
321 -0.05
0 0.05 0.1
應變
Time = 35 sec
圖 4.34 雷射熱源在 t=35 秒時之應變圖
1 2 3
321 -0.05
0 0.05 0.1 0.15
應變
Time = 40 sec
圖 4.35 雷射熱源在 t=40 秒時之應變圖
由以上所量測的數據可歸納出以下的重點：
1. 量測點位置 11 與 13 的實驗數據如圖 4.15 與 4.17 所示，當雷射熱源開始 作用在試片時，由於壓克力受熱膨脹使得在加工路進兩側的量測點 11 與 13 受到壓縮的應變量，大約在 t=8 秒時有最大的壓應變。隨著熱源的遠 離與溫度的降低，使位置 11 與 13 往張應變的方向成長，然而最後會產 生永久的壓應變。
2. 位置 21 與 23 的應變曲線如圖 4.18 與 4.20 所示，當雷射熱源接近量測位 置 21 與 23 時，會有些微的張應變的產生，但是非常的不明顯。加工路 徑兩側的量測點 21 與 23 隨著雷射的接近，受熱膨脹而產生壓應變，然 而當熱源漸漸的遠離，量測位置 21 與 23 的應變曲線會往張應變的方向 成長，最終也是產生永久的壓應變，相同情形如量測位置 31 與 33，其 圖形如圖 4.21 與 4.23 所示。
3. 在加工路徑上的量測點位置 12、22 與 32，其應變分布曲線如圖 4.16、
4.19 與 4.22 所示。當雷射熱源一開始施加在試片上時，壓克力因受熱膨 脹而使位置 12 產生張應變量，當熱源漸漸的遠離量測點 12 時，應變曲 線會因為溫度的下降而往壓應變的方向成長，最終產生永久的壓縮應變 量，相同情形如量測位置 22 與 32。
4. 由圖 4.27 至圖 4.35 可看出量測點位置 11、12、13、21、22、23、31、
32 與 33，在各時間點其相對應的應變值。