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    一種複合式陣列微細線極張力控制機構設計與陣列微線切割放電加工技術研究
    (2025) 李偉誠; Li, Wei-Cheng
    在高精密製造業中，微線切割放電加工技術具有精密、高效的切割能力，能被應用於電子(Electronic)、光學(Optics)、醫療(Medical)等重點發展行業。在其中陣列式微線切割加工技術能夠以更高的加工效率加工具重複特徵的複雜造型，然而現今陣列式微線切割加工技術多會遇到放電能量分散問題。本研究提出一種以「複合式」之微細線陣列張力控制技術搭配直徑30μm的黃銅線完成用於高產量製造精微元件的陣列式微線切割放電加工技術。複合式陣列微細線極張力控制機構包括線極由旋轉中的雙等速同步馬達控制驅動，確保線極傳送穩定；此外本研究提出單線極配重機構，透過配重件設計，對每一條銅線分別進行線張力微調，以達到穩定各線極張力的效果；為對陣列線進行整體線張力調控，本研究提出一種彈簧壓桿吸收振動機構的裝置，透過彈簧伸縮變化來吸收不穩定的線極張力。實驗結果發現，在雙等速同步馬達及單線極配重機構雙重作用下，線極振幅可收斂至0.5~2.5 μm間；在雙等速同步馬達、單線極配重機構及彈簧壓桿吸收振動三重作用下，線極振幅可收斂至1.5 μm以下。以Ø30 μm線極切割碳化鎢溝槽，其槽寬可被精確控制在37~38 μm間。在另一方面，為避免陣列線切割過程的放電能量分散問題發生，本創作也提出單線極單電源設計，以三組各自獨立的放電電源分別接入三條線極，互相間不導通。實驗證實，陣列線極切割模式為單線線極切割模式的2倍效率；而陣列切割模式下，單線極單電源設計為單線極共用電源設計的1.5倍效率。本研究以單線極單電源加上複合式陣列微細線極張力控制機構設計，不僅能提供高穩定性的精微陣列切割加工機構，同時也大幅提高生產精微造型的效率，是值得被商業化的創作技術。
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    非彈性應變回復法評估花蓮和平地區及彰濱工業區之現地應力場
    (2015) 李偉誠; Li, Wei-Cheng
    現地應力場為地質科學與大地工程之重要資訊，對於地下結構物的設計、天然資源的開發與廢棄物的地下儲藏皆扮演重要的角色。現地應力場( in-situ stress )是由地質營力與重力場長期交互影響累積的結果。而影響現地應力的因素有很多，目前對於現地應力的成因尚無詳細完整的理論基礎，而實際量測現地應力為不失為有效的解決辦法。 台灣島為歐亞板塊和菲律賓海板塊碰撞聚合作用的造山帶，是板塊運動活躍的活動構造區。花蓮和平地區位於台灣東北部的脊樑山脈，正好處於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊隱沒反轉的轉折帶上，造山演化史複雜。台灣西部彰化縣濱海工業區的崙尾區則是屬於填海造陸區域，地下的地層以西部麓山帶的地層為主，地層由淺至深分別為：頭嵙山層、卓蘭層、錦水頁岩、桂竹林層、觀音山砂岩、打鹿頁岩和北寮層。 本研究使用花蓮和平地區的變質花崗岩及彰濱工業區沉積岩不同深度的岩芯以應力釋放產生的非彈性應變回復來評估這兩地區三維現地應力場隨深度的變化。實驗結果顯示這兩處的應力場皆是正斷層應力場，拉張方向大致是南北向拉張為主。和平地區的最大、次大與最小主應力以及軸差應力的應力梯度分別為26MPa/km、22MPa/km與19MPa/km，其回歸係數皆達0.9以上，其軸差應力梯度約為7MPa/km，至於彰濱工業區最大、次大與最小主應力的梯度分別為22MPa/km、18MPa/km與17MPa/km，其回歸係數皆達0.8以上，其軸差應力梯度約為5MPa/km。另外，利用ASR結果推導出側向應力係數與應力比值的經驗公式可用來評估實驗場址及其附近的應力場。同時藉由彰濱ASR量測結果與岩石力學資料可進一步推估造成岩體破裂時的最大孔隙水壓，以及二氧化碳的最大灌注壓力。 本研究的成果可以探討ASR技術於台灣現地應力量測的可能性與前瞻性，並期望未來重要深井工程與基礎工程能以鑽孔岩芯進行非彈性應變回復實驗來評估應力場資訊，提供學術界與工程界參考與使用。