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含單邊裂縫之矩形薄膜承受拉伸作用之皺褶變化及機械性能探討

為了解決mitutoyo厚薄規的問題，作者戴翊婷 這樣論述：

本文旨在探討含單邊裂縫之不同長度及不同厚度之高分子薄膜、金屬薄膜及金屬薄板，在室溫下承受拉伸作用之機械行為，並觀察薄膜起皺現象，許多研究已明確指出皺褶會影響薄膜結構的穩定性，但多數皆為無缺陷之薄膜材料，具有缺陷之薄膜研究相對較少，本文實驗材料高分子薄膜主要為聚丙烯(PP)薄膜及對苯二甲酸酯乙二酯(PET)薄膜，金屬薄膜為鋁箔，金屬薄板為純鈦板，將薄膜及薄板裁切成細長矩形，並在試片長度左側中間割出人造單邊裂縫進行拉伸實驗，以此得到拉伸數據與材料機械性質。 本實驗所使用的PP 薄膜厚度分別為8、12、18及22 μm，PET薄膜厚度分別為8、12、16及22 μm，鋁箔厚度分別為10、16

μm，薄鈦版厚度為0.5 mm，裂縫長度為試片寬度之20分之1、2、3、4、5及6，利用MTS Model 42 微拉伸試驗機，進行速率為1 mm/min之類靜態拉伸實驗，且於試片前方架設攝影機進行非接觸式影像量測，觀察薄膜皺褶變化並同時記錄對應之負載及伸長量，透過拉伸數據可進一步探討應力強度因子K，並將數據繪製成圖表，觀察薄膜厚度、單邊裂縫長度及應力強度因子這三者間的關係，也可再進一步計算皺褶成長速率。 根據實驗結果得知，三種薄膜起皺皆具有規律性，可分為2階段：面內變形、面外變形階段，但薄膜面內變形階段較小無法觀察，因此本文探討薄膜面外變形。含單邊裂縫之PP及PET薄膜在承受單軸拉伸

時，其薄膜表面皺褶產生之模式及數量兩者相似，而鋁箔表面皺褶產生位置與其他兩者有些不同；在厚度及裂縫長度條件相同下，PET薄膜所能承受負載較PP薄膜高，對於厚度、裂縫長度這兩種變因所造成的其他數值變化，兩種薄膜趨勢也相似。在相同之裂縫長度下，薄膜厚度越厚，產生皺摺時承受之負載越大，試片的伸長量也越長，因厚度大可以使試片承受較大的應力，也可增加薄膜試片的抗彎勁度，此外，皺褶生長速率第一條皺褶產生時速率會隨著薄膜厚度增加而減慢，第二條皺褶速率卻是隨著薄膜厚度增加而增快，但在相同厚度下，第二條皺褶速率會比第一條皺摺速率快。

整合電腦輔助分析與數控銑床應用於金屬板材單點增量成形之研究

為了解決mitutoyo厚薄規的問題，作者倪永寬 這樣論述：

本文將電腦輔助製造軟體所轉出之刀具路徑資料，再與電腦輔助分析前處理軟體之工具設定與料片邊界條件做結合。採用動顯函有限元素法進行單點增量成形數值分析，以瞭解工件在成形歷程中所發生的厚度分佈、應力與應變分佈，及成形負荷變化。並設計一組含拉伸扣緣之圓柱形壓料板與夾具，經由數控銑床進行單點增量成形實驗，用以驗證本文有限元素數值分析程式之可靠性。 經由數值模擬與實驗結果比較得知，當設定不同工具轉速與工件進給速率進行45度圓錐杯成形時，於工具轉軸靜止，且工件進給速率為800 mm/min時，成形效果最佳。當工件進給速率遞增時，於錐杯底部圓弧角處的厚度有明顯薄化現象。橢圓錐杯的長軸與短軸分別與拉伸扣緣

之距離不同，導致長軸傾斜壁所得的厚度分佈優於短軸。若提高工件進給速率，將可改善短軸傾斜壁之厚度分佈。當圓錐杯與橢圓錐杯隨著傾斜角增加，將導致板材厚度引薄，並使等效應力、等效應變，及成形負荷隨之遞增。成形後工件的最佳表面粗糙度分別為0.30 μm與0.34 μm，隨著傾斜角與加工深度增加，成形工件之表面粗糙度值就愈大。 本文採用的加工條件分別為螺旋線漸進式刀具路徑、工具轉軸靜止、提高工件進給速率，與注入冷卻潤滑液等，可提升圓錐杯與橢圓錐杯之成形性，並顯著改善工件之表面粗糙度，而數值分析結果皆可合理的模擬實驗結果，故本文之電腦輔助分析程式，皆可合理的預測單點增量成形製程。