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鼻破裂音
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發音時,口腔的氣流通路阻塞,軟顎和小舌下垂,氣流改從鼻腔逸出而形成。因是破裂音的鼻音化,故稱為「鼻破裂音」。
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線彈性破裂力學
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以應力強度因子K 或能量釋放率G 等破裂參數為基礎來探討一線彈性含裂縫結構物之破裂行為,其相關之理論稱為線彈性破裂力學(LEFM)。當破裂參數等於或大於材料之參數臨界值時,脆性破裂將發生。因此,線彈性破裂力學適於分析裂縫尖端塑性區很小(裂縫尖端塑性區之大小未超過裂縫長度之20%)及遠離裂縫尖端之應力值低於降伏應力值(σ<0.8σys)之含裂縫結構物行為;反之,若裂縫尖端塑性區較大或應力值高於降伏應力值時,則需以其他參數(如:J-積分或裂縫尖端開口位移CTOD)為破裂參數之彈塑性破裂力學或塑性破裂力學來分析。
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第 I 型破裂
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破裂力學中根據裂縫面與其變形的相對關係,將破裂分為三種不同基本的模式:
1.第Ⅰ型破裂又稱為開啟型破裂(opening fracture),裂縫面上的位移向量垂直於裂縫面。 2.第Ⅱ型破裂又稱為滑動型破裂(sliding fracture),裂縫面上的位移向量為平行於裂縫面之剪切位移,且只在所考慮之斷面上。 3.第Ⅲ型破裂又稱為撕裂型破裂(tearing fracture),裂縫面上的位移向量為反平面之剪切位移。 任意受力狀況的裂縫破裂,均可以用此三種基本模式疊加描述之。 |
破裂分析圖
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一含裂縫結構因裂縫延伸而導致結構破裂,可能係因裂縫尖端之應力強度因子(如KI)或超過材料之破裂韌度(KIC)而來,也可能因淨斷面上應力達到崩潰應力σcoll(較降伏應力稍高,而較極限應力稍低)而產生。這兩種破裂乃兩種極端情況,前者裂縫尖端塑性區很小,後者則很大。倘若以σ/σcoll為橫軸,KI/KIC為縱軸,則可以建構一破裂分析圖(如圖)。若含裂縫結構之KI及σ值位於破裂分析圖上曲線內,則表示該裂縫不會延伸。倘若增加負載,KI及σ值將向曲線逼進(如圖之箭號),直到交於曲線裂縫將延伸而破裂。
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破裂模態
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一含裂縫之結構物,其外加負載達到臨界值時,裂縫會因而延伸,甚至導致結構破壞,而裂縫延伸之模態不外三種型式(如圖示):(a)模態I,其位移與裂縫表面不在同一平面內,且位移方向垂直於裂縫前緣,又稱為張開模態(opening mode)。(b)模態II,位移與裂縫表面係在同一平面上,且其方向垂直於裂縫前緣,亦稱為滑動模態(sliding mode)。(c)模態III,位移與裂縫表面係在同一平面上,但其方向平行於裂縫前緣,又稱為撕裂模態(tearing mode)。一般結構物裂縫延伸的模態,極少為單一模態,通常為二或三個模態之組合,或稱混合模態。研究各個基本破裂模態或混合破裂模態之行為,乃破裂力學...
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渦漩破裂,渦漩潰散
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渦漩破裂通常發生在三種流場中,一為高速之三角翼噴射超音速之飛機,一為有渦漩之圓形管流,另一為有不同旋轉之圓筒流場。當在某些參數固定下,以不同旋轉之圓筒流場為例,如果在幾何比固定之下,變化旋轉之雷諾茲數,則發現在2,000左右,含自由液面之流場,就有渦漩氣泡產生,當雷諾茲數再加大時,渦漩就開始迸裂而最後產生脫落。如在密閉圓筒,則渦漩破裂的現象會遲緩產生。此現象目前已知道是流場由層流而過渡流而亂流之不穩定之亂流(或混渾)之非線性系統之發展過程。
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非線性破裂力學
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一般含裂縫結構物有非線性現象產生,其原因不外有二:一為裂縫尖端塑性區很大;二為遠離裂縫尖端應力(應變)場之應力(應變)值高於降伏應力(應變)。通常當裂縫尖端塑性區之大小可與裂縫長度相較,或遠離裂縫尖端之區域已塑化,但未蔓延至整個結構物時,結構物之破裂行為需以彈塑性破裂力學來分析,線彈性破裂力學不再適用。當整個含裂縫結構物皆展現塑性行為時,則需以塑性破裂力學來分析其破裂行為。分析這些含裂縫結構物之非線性現象,所採用之破裂力學理論稱之為非線性破裂力學。非線性破裂力學常採用J-積分或裂縫尖端開口位移(CTOD)為破裂參數。當破裂參數等於或大於其臨界值時,裂縫延伸形成將發生。這些破裂參數臨界值可藉...
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破裂準則
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一含裂縫結構物,在一外加負載作用下,其破裂參數值如應力強度因子K、能量釋放率G或J積分等於或大於材料本身之參數臨界值時,裂縫將會延伸,反之則否,此一判定裂縫是否延伸之準則,即為破裂準則。各破裂參數臨界值一般均可由破裂韌度間接求得,而破裂韌度係乃材料之特性,可由實驗量測獲得。
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鑿點破裂
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晶粒材料其原子間之結晶面只能承受很小的剪力,當單晶發生剪力破裂(shear rupture)時,從晶粒滑動面可將晶粒分成兩個部分,如圖所示。若剪力只作用於一組平行的平面時,此種破裂稱為斜破裂;若剪力發生在兩個方向時,則此種破裂稱為鑿點破裂。
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微觀破裂準則
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破裂的微觀現象可由微劈裂裂縫的成型、初長及初次強障橫穿等三過程來描述。其破裂準則分別敘述如下:
1.微裂縫成型準則: 當結構或材料內之應力τF=τN時,則微裂縫形成。其中: τN為劈裂裂縫形成所需剪應力;τi為剪摩擦應力;G為剪模數;d為1/2晶粒大小;rm為劈裂裂縫在單晶或多晶體內延伸時所作的功。 2.微裂縫初長準則: 當結構或材料內應力σf=σG時,則微裂縫開始成長。其中: ky為決定降伏強度與晶粒大小有關之參數。 3.裂縫初次強障橫穿準... |
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貓頭鷹博士