1.1 研究背景與動機
蜂窩結構為一高效益的工程材料，因其質量輕、熱傳性低、高吸收 能、隔音減震能力強、成本低等等諸多優點，因為是多孔隙，所以它 的勁度和強度都比同材質實心結構低，可承受相當大的變形，實務上 的應用非常廣泛。此外該結構在結構力學上有一個特色，在受力的垂 直方向上有很大的變形能力，也就是說它的柏松效應(Poisson's Effect) 很大。
一般金屬材料的柏松效應大約在0.2 至 0.3 之間，而同樣材料的薄 壁蜂窩結構，由於多孔隙的特殊結構安排，其柏松效應可以高達將近 1.0 (Gibson et al., 1982、曾竣, 2007)，在本文中稱其為結構柏松效應。
但隨著蜂窩壁厚度的相對增加(蜂窩壁的厚長比增高)，材料原始的塊體 效果逐漸顯現出來，終至完全取代了結構柏松效應，在本文中稱其為 材料柏松效應。這兩種柏松效應隨蜂窩壁厚長比的不同而消長。
在學術上蜂窩結構的研究相當成熟，唯獨柏松效應的部分討論相當 少，但它是個敏感的參數，在結構上有很大的影響，因此柏松效應的 探討相當重要，未來透過這篇研究在實務上可以有個參考。
而目前蜂窩結構已被運用在許多領域中，例如：在土木建築領域有：
鋁蜂巢、木構造、三明治夾板之發泡心材。在醫學工程領域有：細胞 型微觀結構之人工骨骼。在航太工程領域中更是被大量的運用：太空 梭動力推進器，火車的地板及隔牆、汽車之保險桿及頂棚、包裝材料 和高科技之體育用品等(Christensen, 2000)，可見蜂窩型結構不管是在
1.2 研究目的
由於蜂窩型結構之受力與變形關係非常複雜，因此在過去與蜂窩結 構相關之研究中，大多將蜂窩結構假設為在二維平面上之薄壁蜂窩細 胞。在過去的文獻中，許多學者將蜂窩結構之細胞壁視為線彈性之尤 拉梁桿件(Euler Beam)，藉由梁端點之撓曲變形來傳遞應力與應變。這 在蜂窩細胞壁之厚長比超過0.1 時，恐已與真實狀況有所出入，再加上 用於實驗之蜂窩試體，受材料、幾何、邊界條件等諸多因素的影響，
並不如理論推導解析解時那麼完美。
本研究的主要目的在於求得蜂窩結構的巨觀柏松比。除了考慮微桿 件的軸向變形以外，本研究也採用了幾種不同的方式來計算，一方面 釐清實驗與理論解析解之間差異的來由，一方面也確認有限元素法之 適用性，最後並找出一個綜合結構柏松效應與材料柏松效應的理想表 示法，以適用於非薄壁蜂窩結構。
1.3 論文架構
本研究分成七個章節，各章節內容分別如下：
第一章 緒論：此部分分為研究背景與、研究目的與論文架構 第二章 文獻回顧：探討蜂窩結構相關文獻
第三章 研究方法：說明本研究所採用的方法與分析流程
第四章 實驗分析：介紹使用的儀器、設定、分析軟體及結果討論 第五章 理論分析：討論理論公式的基本條件、推導與結果
第六章 數值分析：運用數值模擬分析蜂窩結構的結果 第七章 結論：綜合上述之分析得到的最佳結果