多層結構熱黏彈分析

 

刊登日期:2006/9/5
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隨著各種機電結構和電子零件體積日益縮小,以及耗能的快速增加,使得散熱問題和熱應力分析愈形重要,尤其材料在小尺寸時,材料機械性質受時間和溫度因素的影響所造成的結構破壞問題更不可忽視。本文介紹多層結構體承受熱負載時,材料性質隨時間及溫度而改變,其應力隨時間而變化的情形。首先利用Boltzman重疊原理和Kelvin-Maxwell模式來模擬材料的熱黏彈性質,並以Laplace轉換,將時間變數獨立於空間變數之外,應用複變函數解析連續的特性,來滿足不同材質之間的界面問題,並以連續疊代技巧解決多界面連續問題,並將其表示成收斂的無窮級數,分別求解多層結構的溫度場和應力場。其次介紹二種測試材料熱黏彈性質的方法,包括溫控簡單拉伸實驗以及動態機械性質試驗,將試驗所得的實驗數據利用數值回歸的技巧,可轉換成適當的熱黏彈係數,再將此材料性質帶入解析中,即可求得該結構的理論熱黏彈性場。


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