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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 單秋成(Chow-Shing Shin) | |
| dc.contributor.author | Ching-Cheng Chien | en |
| dc.contributor.author | 簡慶丞 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2022-11-23T09:06:01Z | - |
| dc.date.available | 2021-09-11 | |
| dc.date.available | 2022-11-23T09:06:01Z | - |
| dc.date.copyright | 2021-09-11 | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.date.submitted | 2021-09-07 | |
| dc.identifier.citation | [1] 王楚明, 含缺口複合材料之損傷行為硏究, 國立臺灣大學機械工程學硏究所博士論文,(2001). [2] Liu, D. H. (1988). Impact-Induced Delamination - a View of Bending Stiffness Mismatching. Journal of COMPOSITE MATERIALS 22(7): 674-692. [3] Gunnion, A.J. and I. Herszberg, Parametric study of scarf joints in composite structures. Composite structures, 2006. 75(1-4): p. 364-376. [4] Pires, I., et al., Performance of bi-adhesive bonded aluminium lap joints. International Journal of Adhesion and Adhesives, 2003. 23(3): p. 215-223. [5] Volkersen, O., Rivet strength distribution in tensile-stressed rivet joints with constant cross-section. Luftfahrforschung, 1938. 15(1): p. 41-47. [6] Seong, M.-S., et al., A parametric study on the failure of bonded single-lap joints of carbon composite and aluminum. Composite structures, 2008. 86(1-3): p. 135-145. [7] 黃建盛, 科學焦點-物理-奈米碳管簡介 [8] Kwon, D.-J., et al., Damage sensing and fracture detection of CNT paste using electrical resistance measurements. Composites Part B: Engineering, 2016. 90: p. 386-391. [9] Turan, F., et al. (2016). HEALTH MONITORING OF SINGLE LAP JOINT OF WOVEN GLASS FIBRE REINFORCED EPOXY COMPOSITES MODIFIED WITH MWCNTs. Advanced Composites Letters 25(3): 77-82. [10] Lim, A.S., et al., Damage sensing of adhesively-bonded hybrid composite/steel joints using carbon nanotubes. Composites Science and Technology, 2011. 71(9): p. 1183-1189. [11] Sam-Daliri, O., et al., Impedance analysis for condition monitoring of single lap cnt-epoxy adhesive joint. International Journal of Adhesion and Adhesives, 2019. 88: p. 59-65. [12] Sam-Daliri, O., et al. (2020). Structural health monitoring of defective single lap adhesive joints using graphene nanoplatelets. Journal of Manufacturing Processes 55: 119-130 [13] Baek, S.-J., et al. (2019). Defect detection of composite adhesive joints using electrical resistance method. Composite Structures 220: 179-184. [14] Born, M. and E. Wolf, Principles of optics: electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light. 2013: Elsevier. [15] 沈育霖 and 單秋成, 光纖感測器原理及在複合材料上之應用. 工業安全衛生, 2005(187): p. 9-24. [16] Erdogan, T., Fiber grating spectra. Journal of lightwave technology, 1997. 15(8): p. 1277-1294. [17] Murayama, H., et al. (2011). Strain monitoring of a single-lap joint with embedded fiber-optic distributed sensors. Structural Health Monitoring 11(3): 325-344. [18] Kersey, A. D., et al. (1997). Fiber grating sensors. JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY 15(8): 1442-1463. [19] Lin, C.L., Opto-Mechanical Applications of Microstructured Materials. 2004, PhD thesis, Joseph Fourier University/National Taiwan University. [20] Claus, R. O., et al. (2000). Bragg-grating-based multiaxial strain sensing: its application to residual strain measurement in composite laminates. Smart Structures and Materials 2000: Sensory Phenomena and Measurement Instrumentation for Smart Structures and Materials. [21] Haq, M., et al. (2014). Fiber Bragg-Grating Sensor Array for Health Monitoring of Bonded Composite Lap-Joints. Experimental Mechanics of Composite, Hybrid, and Multifunctional Materials, Volume 6: 189-195. [22] Canal, L.P., et al., Monitoring strain gradients in adhesive composite joints by embedded fiber Bragg grating sensors. Composite Structures, 2014. 112: p. 241-247. [23] 楊易叡, 光纖光柵在單搭接膠合接口完整性監測之應用. 臺灣大學機械工程學研究所學位論文, 2016(2016 年): p. 1-203 [24] 黃昱豪, 電壓監測碳纖維複材膠合接口受拉伸與疲勞負載之應用. 臺灣大學機械工程學研究所學位論文, 2019:p. 81 | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/79638 | - |
| dc.description.abstract | "本研究探討以光纖光柵與電壓監測碳纖維複材膠合接口受衝擊破壞之應用，利用環氧樹脂混入具導電性的奈米碳管作為搭接劑，將碳纖維強化複合材料(Carbon fiber reinforced plastics, CFRP)進行單搭接，並將布拉格光纖光柵感測器(fiber Bragg grating sensors, FBG)內埋至搭接面，觀察其頻譜變化，在電壓監測方面，將銅箔內埋至複合材料內並焊上電線來量測其整體電壓變化，最後利用螢光液滲法驗證其破壞。探討試片經衝擊破壞後，其頻譜與電壓的變化，嘗試建立一個判斷準則。在衝擊實驗結果中證實光纖光柵在搭接面中能有效感測衝擊所造成的破壞，且有局部偵測的效果，使用者能透過觀察其頻譜是否有出現劈裂與變寬的現象來判別此單搭接結構是否受到衝擊破壞，但使用者必須注意其偵測範圍，在頻譜觀察到劈裂與變寬現象時，並不表示衝擊破壞發生在光柵區域，然而破壞可能發生在鄰近光柵區域的某一特定距離內。電壓監測結果中證實電壓對衝擊破壞的監測也是相當靈敏，但無法做局部性監測，只能對整體搭接面做偵測，結合光纖光柵與電壓監測能有效監測在搭接面上的衝擊破壞。" | zh_TW |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2022-11-23T09:06:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 U0001-0709202116075900.pdf: 14063136 bytes, checksum: c2da899ba65e9e4e3011173a941d1cdb (MD5) Previous issue date: 2021 | en |
| dc.description.tableofcontents | "致謝 I 摘要 II Abstract III 目錄 IV 圖目錄 VIII 表目錄 XIV 第一章 緒論 1 1.1前言 1 1.2研究動機 1 1.3章節說明 2 第二章 文獻回顧 3 2.1衝擊試驗 3 2.2膠合接口 4 2.2.1單搭接膠合膠口 4 2.2.2單搭接膠合接口製備參數 4 2.3電壓監測法 5 2.3.1奈米碳管 5 2.3.2 膠合接口的電壓監測 7 2.4光纖光柵感測法 12 2.4.1光纖光柵感測器原理 12 2.4.2布拉格光纖光柵原理 13 2.4.3光纖光柵感測器監測膠合接口之應用 16 第三章 實驗材料與設備 20 3.1製作複合材料試片之材料與設備 20 3.1.1碳纖維預浸布 20 3.1.2搭接劑 20 3.1.3多壁奈米碳管(Muti-wall carbon nanotube, MWCNT) 21 3.1.4熱壓成型系統 21 3.1.5鑽石砂輪機 23 3.1.6噴砂機 24 3.2製作搭接劑所使用之器材 24 3.2.1電磁加熱攪拌器 24 3.2.2超音波打碎機 25 3.2.3均質機 26 3.3光纖量測所使用之設備 26 3.3.1紅色雷射光筆 26 3.3.2 NI-GPIB-USB-HS 傳輸線 27 3.3.3光纖切割機 27 3.3.4光纖熔接機 28 3.3.5光循環器 29 3.3.6寬頻光源 29 3.3.7光頻譜分析儀(Optical Spectrum Analyzer, OSA) 30 3.4電壓量測相關設備 30 3.4.1多功能I/O介面卡 30 3.4.2電源供應器 31 3.4.3銅箔 32 3.5螢光液滲相關設備 32 3.5.1螢光滲透劑 32 3.5.2清潔劑 33 3.5.3紫外光燈 34 3.5.4恆溫恆濕箱 34 3.6衝擊試驗相關設備 35 3.7萬能材料試驗機 (Material Testing System, MTS) 36 第四章 實驗方法與流程 38 4.1碳纖維複合材料試片製作 38 4.2搭接試片製作 39 4.3調配搭接劑進行搭接 43 4.4電壓監測的佈置 44 4.4.1銅箔擺放位置 44 4.4.2電線焊接 46 4.5實驗光路設置 46 4.6螢光液滲檢測法 47 4.6.1螢光液滲檢測法步驟 47 4.6.2改良式螢光液滲檢測法步驟 48 4.7實驗流程 49 4.7.1衝擊試驗 49 4.7.2循環加載卸載拉伸試驗 50 4.8試片命名系統 51 第五章 實驗結果與討論 55 5.1電壓量測穩定性 55 5.1.1銅箔黏在試片表面 55 5.1.2內埋銅箔至複合材料試片 57 5.2螢光液滲法對試片的影響 58 5.2.1螢光液滲法對接口強度影響 58 5.2.2浸泡螢光劑與烘烤試片對頻譜之影響 60 5.2.3螢光液滲法與烘烤對電壓影響 61 5.3衝擊試驗 64 5.3.1 [0°]5s疊層頻譜與螢光液滲法分析 64 5.3.2 [0/90/±45/0]s疊層頻譜與螢光液滲法分析 73 5.3.3電性探討 82 5.3.4小結 86 5.4衝擊後的循環加載卸載拉伸試驗 92 5.4.1頻譜探討 92 5.4.2電壓監測 96 5.4.3試片強度探討 101 5.5電壓於實驗過程的變化趨勢 101 第六章 結論與未來展望 103 6.1結論 103 6.2未來展望 104 參考文獻 105 附錄 108 實驗類型2 108 實驗類型3 111 實驗類型4 115 實驗類型5 125 實驗類型6 129 實驗類型7 134 實驗類型8 142 " | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.title | 以光纖光柵與電壓監測碳纖維複材膠合接口受衝擊破壞之應用 | zh_TW |
| dc.title | Health monitoring impact damage on single lap CNT-epoxy joints of CFRP by using voltage change measurement and fiber Bragg grating sensors | en |
| dc.date.schoolyear | 109-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 江家慶(Hsin-Tsai Liu),沈銘原(Chih-Yang Tseng) | |
| dc.subject.keyword | 單搭接膠合接口,光纖光柵感測器,碳纖維複合材料,電壓監測結構完整性,衝擊損傷監測, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | Single lap joint,Optical fiber grating,Carbon fiber reinforced plastic,Voltage change measurement,Health monitoring for impact damage, | en |
| dc.relation.page | 163 | |
| dc.identifier.doi | 10.6342/NTU202103033 | |
| dc.rights.note | 同意授權(全球公開) | |
| dc.date.accepted | 2021-09-08 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 機械工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 機械工程學系 | |
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