HansJournalofNanotechnology纳米技术,2012,2,59-65HsrtSiXffihtlp://dx.doi.org/10.12677/nat.2012.24011PublishedOnlineNovember2012(http://www.hanspub.org/journal/nal.html)FatigueResponseofHybridTi/APC-2NanocompositeLaminateswithSingle-EdgedCracksMing-HwaR.Jen,Che-KaiChangeBo-CyuanLinDepartmentofMechanicalandElectro・MechanicalEngineering,NationalSunYat-senUniversity,KaohsiungEmail:jmh咆mail.nsysu.edu.tw,d993020009@studcnt.nsysu.cdu.tw,m993020045挪tudcnt.nsysu.cdu.twReceived:Oct.20,2012;revised:Nov.11,2012;accepted:Nov.19,2012(hthfhAbstract:TheaimsofthisstudyaretofabricateTi/APC-2hybridcompositelaminateswithandwithout(WAVO)nanoparticlesandtoinvestigatethemechanicalpropertiesofTi/APC-2laminateswithsingle-edgedcracksduetoten・sileandcyclictests.Thecompositelaminateswerethreelayerswithone0.55mmthickAPC-2lay-upscoveredbytwo0.5mmthickGrand1titaniumalloysheets・NanoparticlesSiChweredisperseduniformlyontheinterfacesofAPC-2withtheoptimalamountof1\vt%・ThestackingsequenceofAPC-2wascross-ply[0/90]s.Thesingle-edgedcrackswerecutbyelectricaldischargemachine,suchas1.5mm,3.0mm,4.5mm,and6.0mm.Themechanicalproperties,suchasultimatetensilestrength,longitudinalstillness,ofplanecompositelaminatesW/WOnanoparticleswereobtainedfromthestatictensiletests.Next,theload-displacementdiagramswereplottedforthelaminateswithsingle-edgedcracks.Thefracturetoughnessofhybridlaminateswasobtained・Theconstantstressamplitudetension-tensioncyclictestswerecarriedoutbyusingload-controlmodeatasinusoidalloadingwavewithfrequencyof5HzandstressratioR=0」・ThereceivedfatiguedatawereplottedinS-Ncurvestordifferentsingle-edgedcracks.Fromtheresults,tordifferentcracklengthsbothultimatestrengthsofTi/APC・2compositelaminatesandnanocompositelaminatesareveryclose・Ti/APC-2cross-plynanocompositelaminateshavebetterfatigueresistancethanthatoflaminateswithoutnanoparticles・Thelongerthecracklengthis,themoretheirpropertiesarereduced,andalsothefatiguelivesshortened・Keywords:Single-Edged;Fatigue;APC-2;Titanium;Nanocomposite单边裂缝钛合金/碳纤维/聚醯醯酮奈米复材积层板之疲劳破坏及残留性质探讨任明华，张哲恺，林柏全国立中山大学机械与机电工程学系，高雄Emai1:jmhr@mai1.nsysu.edu.tw,d993020009@stxidcnt.nsysu.edu.tw,m993020045@stiident.nsysu.edu.tw收稿日期：2012年10月20日；修回日期：2012年11月11日：录用日期：2012年11月19日摘要：本文旨在研制钛合金碳纤维含奈米微粒复材积层板以及无奈米微粒复材积层板并探讨其在不同单边裂缝尺寸下的机械性质。积层板是山一层0.55mmAPC-2预浸布与两层0.5mm钛合金所构成。在APC-2预浸布表面均匀涂布SiQ奈米微粒制作奈米复材积层板，APC-2依十字迭[0/90]$堆栈，钛合金以俗酸阳极法进行表面处理，使钛合金与APC・2预浸布产生良好黏结，并以修正隔膜成型法进行热压固化完成制作，完成后的试片以放电加工切割单边裂缝尺寸，如1.5mm、3.0mm^4.5mm、6.0mm。试片以MTS810万能材料试验机來行拉伸与疲劳测试°进行静态拉伸测试获致积层板极限强度及劲度等机械性质，并依实验结果绘制该裂缝尺寸下力量位移关系图；拉伸-拉伸疲劳测试采用负荷控制，正弦波负载，应力比为0.1,频率为5Hz,最后将疲劳实验数据绘制不同裂缝尺寸下负载与疲劳振次关系图。综合所有实验结果获致以下结论：添加奈米微粒来提升极限强度，在含单边裂缝积层板上效果不显著；含奈米微粒积层板之抗疲劳性约略优于无奈米微粒积层板；机械性质随裂缝长增加而递减。关键词：单边裂缝；破坏韧性；APC-2；钛合金；奈米复材积层板1.引言在破坏理论里，最简单的破坏是单一模式的破坏，但结构组件的为单一模式的破坏，在真实情况中是少见的。大多数的结构破坏行为皆...