期刊刊名：黎明學報 　 卷期：26卷2期

篇名出版日期：2015年9月30日

作者：呂理得,黃正熙

語言：Chinese

關鍵字：鋁合金,螺旋排列,輕量化,拉伸破壞,aluminum alloy, screw-alignment, light-weighting design, tensile fracture

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摘要：
本文針對鋁合金軸件輕量化進行設計及研究，其中包括輕量化孔洞的數量及排列設計，以及鋁合金軸經過輕量化之拉伸特性進行研究，由於鋁合金製成之軸件常需在軸件上鑽孔以便組合傳動，若能經過輕量化設計，其整體性能必能有所提升。故本文除了探討軸件上鑽削不同之銷孔後之破壞特性，並加入銷孔之直徑作為實驗變數，期望對鋁合金之軸件在銷孔部位之破壞形態有進一步的了解。我們規劃輕量化的實驗方法驗證鋁合金軸件之最佳設計，實驗方法包括將軸件試片自行以精密銑床加工銷孔，除了鑽削不同直徑之貫穿銷孔之外，並將銷孔排列成螺旋狀，一方面可以達到輕量化的目的，另一方面這些貫穿銷孔可以在軸件轉動時顯現不同的透光點組合特徵，讓使用者感受到工業元件也有互動的美感。此種軸件設計係為創新元件，可應用在自動門之門樞主軸，該透光性訊號係用來啟動光感應元件。本文也注重產品的實用性，故使用精密拉伸試驗印證設計的概念，在拉伸試驗中，係將鋁合金拉伸試片以MTS 動態試驗機在程式控制之拉伸速度下進行，結果發現，鋁合金軸件經過輕量化設計後，其材料切除比率隨著銷孔直徑增加而增加，其抗拉強度亦大約依比例變化，在銷孔直徑與抗拉強度兩者之間有一黃金交叉，意味著設計者可在輕量化與強度降低之間獲得一折衷效能。

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