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若依不同熱源種類討論破裂可能性時,第一種熱源分析(flame type 1)為模擬 玻璃在單孔噴嘴之熱源加熱下,最大主應力隨時間變化之結果(如圖 6.1、圖 6.4)。

由圖中可以發現,當玻璃一開始加熱玻璃時,最大主應力的強度與y 方向之應力 一起劇烈地增加,在第20 秒時產生第一個峰值。由於此時加熱面靠近玻璃的左 側邊緣。此時,玻璃的y 方向應力可提供玻璃由左側面產生垂直破裂的應力。在 火焰進入玻璃之後,約經過10 秒時,內部應力增加至 100MPa 以上,此時,玻 璃極易產生破裂。而當火焰開始加熱40 秒之後,最大主應力值由 y 方向應力轉 變成 x 方向應力。雖然此時之最大主應力則減弱至200MPa。但在此時,玻璃早 已因應力超過玻璃強度而破裂。

第二種熱源分析(flame type 2)為模擬玻璃在孔列式噴嘴之熱源加熱下,最大 主應力隨時間變化之結果(如圖 6.2、圖 6.5)。在孔列式噴嘴熱源之下,在 0~30 秒時,最大主應力與y 方向應力一同增加,到 40 秒後 y 方向主應力則維持在約 60MPa,而此時 x 方向之應力也增加到最大值約 170MPa。

第三種熱源分析(flame type 3)為模擬以加入遮罩之孔列式噴嘴熱源熱源加 熱玻璃之最大主應力分佈結果(如圖 6.3、圖 6.6)。與第二種不同的是,最高的應 力出現在第二個峰值上,且在加熱中x 方向與 y 方向的最大應力值的差距維持在 50MPa 左右。這三種熱源施加在 40mm 寬的模型上時,也有類似的效果。以上 皆是模擬在噴嘴速度為1.0 mm/sec 之情況下。

圖6.7 之拋光狀況是將圖 6.2 之火焰移動速度改成 2.0mm/sec,其餘參數皆 相同。在增加噴嘴速度為2 mm/sec 時而使玻璃表面的最高溫度由 1200℃降至 900℃時,此時,y 方向之最大應力約可下降至約一半的量。而 x 方向之最大應 力只能減少1/5。故可知將速度增加可使試片較不易發生 y 方向破裂之情形。

圖 6.8 之拋光參數是將圖 6.3 的拋光參數之均勻火焰寬度由 10mm 降為 2mm。可發現 x 方向之應力下降約 1/3 左右。y 方向應力的第一個峰值消失。由 此兩圖中可發現,火焰寬度的下降最明顯的變化,是在火焰剛進入玻璃時,較不 易發生 y 方向的破裂。

Glass heated by flame type 1 Max. Stress History

0

Max. Stress (MPa)

1st Principle Stress

Y-direction Stress X-direction Stress

Glass size=110mm×30mm×5mm Nozzle Velocity=1.0 mm/sec

圖6.1 Max. Stress History of Glass Heated by flame type 1

(Glass size:110 mm×30 mm×5 mm,velocity of nozzle:1.0 mm/sec)

Glass heated by flame type 2 Max. Stress History

0

Max. Stress (MPa)

1st Principle Stress

Y-direction Stress X-direction Stress

Glass size=110mm×30mm×5mm Nozzle Velocity=1.0 mm/sec

圖6.2 Max. Stress History of Glass Heated by flame type 2

(Glass size:110 mm×30 mm×5 mm,velocity of nozzle:1.0 mm/sec)

Glass heated by flame type 3 Max. Stress History

0

1st Principle Stress

Glass size=110mm×30mm×

5mm Nozzle Velocity=1.0 mm/sec

圖 6.3 Max. Stress History of Glass Heated by flame type 3(10mm width)

(Glass size:110 mm×30 mm×5 mm,velocity of nozzle:1.0 mm/sec)

Glass heated by flame type 1 Max. Stress History

0

Max. Stress (MPa)

1st Principle Stress

Y-direction Stress X-direction Stress

Glass size=110mm×40mm×5mm Nozzle Velocity=1.0 mm/sec

圖6.4 Max. Stress History of Glass Heated by flame type 1

(Glass size:110 mm×40 mm×5 mm,velocity of nozzle:1.0 mm/sec)

Glass heated by flame type 2 Max. Stress History

0

Max. Stress (MPa)

1st Principle Stress

Y-direction Stress

X-direction Stress

Glass size=110mm×40mm×5mm Nozzle Velocity=1.0 mm/sec

圖6.5 Max. Stress History of Glass Heated by flame type 2

(Glass size:110 mm×40 mm×5 mm,velocity of nozzle:1.0 mm/sec)

Glass heated by flame type 3 Max. Stress History

0

1st Principle Stress

Glass size=110mm×40mm×5mm Nozzle Velocity=1.0 mm/sec

圖6.6 Max. Stress History of Glass Heated by flame type 3(10mm width)

(Glass size:110 mm×40 mm×5 mm,velocity of nozzle:1.0 mm/sec)

Glass heated by flame type 2 Max. Stress History

0

Max. Stress (MPa)

1st Principle Stress

Y-direction Stress X-direction Stress

Glass size=110mm×30mm×5mm Nozzle Velocity=2.0 mm/sec

圖6.7 Max. Stress History of Glass Heated by flame type 2

(Glass size:110 mm×30 mm×5 mm,velocity of nozzle:2.0 mm/sec)

Glass heated by flame type 3(2mm width) Max. Stress History

0

1st Principle Stress

Glass size=110mm×30mm×

5mm Nozzle Velocity=1.0 mm/sec

圖6.8 Max. Stress History of Glass Heated by flame type 3(2mm width)

(Glass size:110 mm×30 mm×5 mm,velocity of nozzle:1.0 mm/sec)