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| 研究生： |
王世章 Shi-Zhang Wang |
|---|---|
| 論文名稱： |
以顆粒力學及有限元素模式分析材料之能量釋放率 An analysis for the energy release rate of materials by granular mechanics and finite element model |
| 指導教授： |
張燕玲
Yen-Ling Chung |
| 口試委員: | none |
| 學位類別： |
碩士 Master |
| 系所名稱： |
工程學院 - 營建工程系 Department of Civil and Construction Engineering |
| 論文出版年： | 2021 |
| 畢業學年度： | 80 |
| 語文別： | 中文 |
| 論文頁數： | 110 |
| 中文關鍵詞： | 顆粒力學 、有限元素模式分析 、能量釋放率 、規則堆積型式 、接觸勁度值 、有限元素法 |
| 外文關鍵詞： | HERTZ接觸理論, SHEAR-LOADING |
| 相關次數： | 點閱：102 下載：0 |
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本文以同半徑顆粒和規則堆積型式所建立之顆粒結構，探討含有裂縫的材料之能量釋
放率。隨著顆粒堆積之不同，顆粒結構之力學行為亦不同，同時顆粒間接觸勁度值之
設定，亦影響其強度。而顆粒之接觸勁度是以Hertz 接觸理論為基礎，對於其接觸理
論所推導之接觸勁度公式，并非定傳題，而是和接觸力有關，但若考慮在線彈性範圍
內，且設定接觸面關徑遠比顆 粒半徑還小時，即可有效定出接觸勁度。
本研究所使用的方法是根據文獻[15]所提出的微結構有限元素模式，其用有限元素法
的解題技巧，將結構內部所有顆粒的自由度，以加權函數轉換到元素節點上，使得在
解邊界值之問題，燮成非常容易，且可節省運算時間及電腦容量，為改進離散元素法
(Discrete Element Method) 之一條路徑。
能量釋放率的探討，是本研究的重點。藉微結構有限元素的方法，分析顆粒位移與應
力分布狀況，進而求得含有裂縫的材料，其能量釋放率(G值) 。然而，在前段已述及
，顆粒之堆積與大小會影響結構受力行為，故本文以Mode-I和Shear-Loading 裂縫之
顆粒結構體為例，探討其內部顆粒堆積與大小不同，如何影響G 值，并與連續體觀念
所求之G 值作比較。
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