以線性迴歸分析驗證射出成型縫合角與抗拉強度呈正相關

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徐紹翔(Shao-Hsiang Hsu) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

以線性迴歸分析驗證射出成型縫合角與抗拉強度呈正相關
(Using linear regression to validate the positive correlation between welding angle and tensile strength)

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摘要(中)

目前射出成型產業講究生產速度與產品品質，而多澆口射出成型為顧及兩者的其中一個方法，但多澆口射出成型必然會產生縫合線的問題，如何使具有縫合線的產品強度提升儼然成為學術人員與業界的研究方向。
本研究目的為驗證射出成型縫合角是否與抗拉強度呈正相關係，首先由Moldex3D軟體模擬射出成型之縫合角對應的剩餘強度，接續以ABAQUS軟體模擬ASTM-D638法規之拉伸試驗，再以Minitab軟體對縫合線應力進行反應曲面法之工程統計分析。結果顯示以Box-Behnken反應曲面法規畫實驗參數設計表，並利用迴歸分析可得知射出成型縫合角與縫合線應力成負相關，而且縫合線應力與抗拉強度亦為負相關，故可驗證抗拉強度與縫合角之正相關趨勢。
針對上述結果以變異數分析求得縫合線應力最適解，並以敏感度分析針對反應曲面最佳解進行優化與結果驗證。

摘要(英)

Nowadays injection molding industry focuses on the speed of production and the quality of the product, while multi-gate injection molding is one way that can take both of them into account. However, multi-gate injection molding definitely will face the problem of weld lines. Hence, how to raise the strength of the product with weld lines is an issue of academy and the industry.
The purpose of this study is to validate the positive correlation between welding angle and tensile strength. In the first place, the remaining strength corresponding to welding angle was calculated using Moldex3D injection simulation. Subsequently, the ASTM-D638 tensile test was modeled using ABAQUS. Lastly, the weld line stress was statistically analyzed using the Box-Behnken response surface methodology of Minitab. The regression results show the negative correlation between welding angle and weld line stress. Additionally, the weld line stress was negative correlated with the tensile strength. Therefore, the positive correlation between tensile strength and welding angle was validated in this paper.
In summary, the most appropriate solution of weld line stress was obtained by analysis of variance. The optimized solution of response surface methodology was validated against the result by sensitivity analysis.

關鍵字(中)

★ 縫合線抗拉強度
★ 縫合角
★ 反應曲面法
★ 線性迴歸
★ 敏感度分析

關鍵字(英)

★ Tensile strength of weld line
★ Welding angle
★ Response surface methodology
★ Linear regression
★ Sensitivity analysis

論文目次

摘要 i
ABSTRACT ii
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 viii
表目錄 xi
第1章、緒論 1
1-1 前言 1
1-2 文獻回顧 2
1-3 研究目的與方法 4
1-3-1 研究目的 4
1-3-2 研究方法 6
1-4 論文架構 7
1-5 研究流程 8
第2章、材料規範與CAE分析 9
2-1 材料與規範 9
2-1-1 聚碳酸酯(PC) 9
2-1-2 ASTM-D638規範 11
2-2 繪圖與網格 14
2-2-1 SolidWorks 14
2-2-2 網格性質 15
2-2-3 Rhino 5 17
2-3 模流分析 19
2-3-1 Moldex3D R16成型條件設置 19
2-3-2 Moldex3D R16模流分析 22
2-4 結構分析 25
2-4-1 ABAQUS邊界條件設定 25
2-4-2 縫合線應力 30
第3章、實驗設計法 32
3-1 前言 32
3-1-1 直交表設計 34
3-1-2 信號雜訊比 34
3-1-3 變異數分析 36
3-2 反應曲面法 37
3-2-1 中央合成設計法(Central composite design，CCD) 38
3-2-2 Box-Behnken設計法(Box-Behnken design，BBD) 40
3-3 統計分析 41
3-3-1 選定實驗設計 42
3-3-2 殘差分析 47
3-3-3 願望函數 48
3-4 敏感度分析 50
3-4-1 敏感度分析優化反應曲面法 51
3-4-2 敏感度分析步驟 53
3-4-3 敏感度分析圖表 53
第4章、結果與討論 55
4-1 實驗流程 55
4-2 結果與討論 59
4-2-1 縫合角與抗拉強度結果 59
4-2-2 反應曲面法最適解結果 64
4-2-3 敏感度分析結果 71
第5章、結論與未來展望 73
5-1 結論 73
5-2 未來展望 74
參考文獻 76
附錄A 中華民國力學學會研討會摘要 80

參考文獻

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指導教授

鍾禎元(Chen-Yuan Chung)

審核日期

2020-7-24

推文