| 摘要: | 橡膠為一非線性彈性之材料,常用於結構物體 接合或防震處理上,其裂縫對整體結構物之影響 甚巨.破壞力學在線性彈性材料的分析上,已有十 分完備的的學理發展,然而對於橡膠材料的破壞 行為仍有待進一步之研討.因為非線性材料裂縫尖端之應力行為十分複雜,裂縫是否形成或延伸 通常以「能量釋放率」作為預測之準則.理論上,「J-積分式」可用來計算線性及非線性彈 性物體裂縫的能量釋放率.實驗結果顯示橡膠在 高度變形下,除了緊鄰裂縫之極微小區域外,其材 料仍保有可逆之彈性反應,因此J-積分式可以適用 於橡膠裂縫能量釋放率之運算.通常在有限元素 計算上,多採用較方便之「裂縫虛延伸法」或「 範圍積分法」,而不直接使用J-積分式.裂縫虛延 伸法曾應用於線性及非線性彈性,以及變形理論 塑性材料之運算,然此方法有許多限制.例如,當結 構體承受非保守之載重時,便無法直接應用.相較 之下,範圍積分法具有較高之適用性,但迄今尚未 被廣泛地使用.本研究之主旨在採用範圍積分法,使之能應用於 大變形非線性彈性有限元素之計算.此方法具有 與積分區域無關性質,因此在裂縫尖端附近不需 要複雜詳密的網格,便能有十分精確的計算結果.橡膠材料之力學行為一般均以「應變能密度函數 」來描述.同一材料在某特定變形範圍內可以採 用多種不同的應變能密度函數來模擬其行為.在 本研究中,亦將探討不同應變能密度函數對能量 釋放率之計算值的影響.研究期間：8202 ~ 8301 |
