1. 本文所提出之單一階段及兩階段識別彈性常數法,以量測複合材料 積層板或樑結構之表面應變值確實可以精確及簡便的識別出複合材 料積層板或樑結構之各項彈性常數值E1、 E2 、G12及ν12,可作為品 管及設計研發之用。
2. 複合材料積層板結構單一階段識別彈性常數法,分別以Gr/ep及Gl/ep 之複合材料積層板結構作單一階段識別之模擬,本方法對各種不同 角度堆疊的複合材料積層板結構均可相當精準地識別出各項彈性常
數值,Gr/ep及Gl/ep所識別出來的彈性常數值E1、 E2 、G12及ν12其 誤差百分比絕對值皆在0.7%以內。
3. 以Gr/ep之複合材料積層板結構來做實驗作之單一階段識別,分別以 [(30°/-30°)4/30°]之角度堆疊及[(45°/-45°)4/45°]之角度堆疊作拉伸試 驗,知以平均應變值所識別出來之各項彈性常數值較為精確,對 [(30°/-30°)4/30°]之角度堆疊之複合材料積層板結構而言,所識別出 來的彈性常數值E1、 E2 、G12及ν12其誤差百分比絕對值分別為 3.1%、3.0%、5.7%、及 0%;對[(45°/-45°)4/45°]之角度堆疊之複合材 料積層板結構而言,所識別出來的彈性常數值E1、 E2 、G12及ν12其 誤差百分比絕對值分別為2.7%、6.6%、7.2%、及 0%。
4. 複合材料積層樑結構單一階段識別彈性常數識別法,分別以Gr/ep及 Gl/ep之複合材料積層樑結構作單一階段識別之模擬,本方法對各種 不同角度堆疊的複合材料積層樑結構均可相當精準地識別出各項彈 性常數值,Gr/ep所識別出來的彈性常數值E1、 E2 、G12及ν12其誤 差百分比絕對值在 0.3%以內,Gl/ep所識別出來的彈性常數值E1、 E2 、G12及ν12其誤差百分比絕對值在 0.8%以內。
5. 以Gr/ep之複合材料積層樑結構做實驗,用單一階段識別法,分別以 [(45°/-45°)6]s之角度堆疊及[(60°/-60°)6]s之角度堆疊作三點彎曲試
驗,知以試驗區間中間之平均應變值所識別出來之各項彈性常數值 較為精確,對[(45°/-45°)6]s之角度堆疊之複合材料積層樑結構而言,
平均軸向、橫向及剪應變值之誤差為 2.9%、2.6%及 3.6%,C.O.V.
值分別為1.1%、1.2%及 1.1%,所識別出來的彈性常數值E1、 E2 、 G12及ν12其誤差百分比絕對值分別為 3.5%、3.7%、2.8%、及 0%,
C.O.V.值為 0.89%、3.86%、1.17%、及 0.19%;對[(60°/-60°)6]s之角 度堆疊之複合材料積層樑結構而言,平均軸向、橫向及剪應變值之 誤差為2.1%、2.1%及 5%,C.O.V.值分別為 0.9%、1.2%及 2.1%,所 識別出來的彈性常數值E1、 E2 、G12及ν12其誤差百分比絕對值分別 為 5.0%、2.2%、2.0%及 6.7%,C.O.V.值為 2.13%、1.90%、1.61%
及3.61%。
6. 對複合材料積層樑結構兩階段識別彈性常數法,分別以Gr/ep及Gl/ep 之複合材料積層板結構作兩段式識別之模擬,本方法對各種不同角 度堆疊的複合材料積層板結構均可相當精準地識別出各項彈性常數 值,無論Gr/ep 或Gl/ep所識別出來的彈性常數值E1、 E2 、G12及ν12 其誤差百分比絕對值在0.12%以內。
7. 以Gr/ep之複合材料積層板結構來做實驗,用兩階段識別法,分別以 [(45°/-45°)2]s之角度堆疊及之角度堆疊作拉伸試驗,以平均應變值做
第一階段識別,所識別出來之剪力常數G12及浦松比ν12其誤差百分比 分別為 0.9%及 1%,以 [(30°/-30°)2]s之角度堆疊之複合材料積層板 結構以平均應變做第二階段識別,所識別出來的彈性常數值E1及 E2 其誤差百分比絕對值分別為 0.96%及 1.73%,所識別出來的彈性常 數值E1、 E2 、G12及ν12其誤差百分比絕對值在 1.73%以內。
8. 對複合材料積層樑結構兩階段彈性常數識別法,分別以Gr/ep及Gl/ep 之複合材料積層樑結構作兩段式識別之模擬,本方法對各種不同角 度堆疊的複合材料積層樑結構均可相當精準地識別出各項彈性常數 值,無論Gr/ep 或Gl/ep所識別出來的彈性常數值E1、 E2 、G12及ν12 其誤差百分比絕對值在0.04%以內。
9. 以Gr/ep之複合材料積層樑結構做實驗,用兩階段識別法,分別以 [(45°/-45°)2]s之角度堆疊及之角度堆疊作拉伸試驗,以平均應變值做 第一階段識別,所識別出來之剪力常數G12及浦松比ν12其誤差百分比 絕對值分別為 1.9%及 1%,以 [(30°/-30°)2]s之角度堆疊之複合材料 積層樑結構以平均應變做第二階段識別,所識別出來的彈性常數值 E1及 E2其誤差百分比絕對值分別為 0.1%及 2.9%,所識別出來的彈 性常數值E1、 E2 、G12及ν12其誤差百分比絕對值在 2.9%以內,兩 段式識別彈性常數法較單一階段識別彈性常數識別法之精確度較
高。
10. 對於正負角對稱堆疊之複合材料積層樑結構做三點彎曲實驗,所施 加之負載為線負載,其舉起現象而言,隨著寬度增加,其端點舉起 現象越明顯,長寬比為33.3 時,有限元素法及本文方法的值,幾乎 相同,但隨著寬度增加,其中間點各應變之誤差百分比亦隨之增加,
長寬比為16.7 時,各應變之誤差百分比絕對值在 3.7%以內,尤其在 長寬比為8.3 時,各應變之誤差百分比絕對值在 19.1%以內,為減少 誤差之影響,試片之長寬比不宜太小。