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系統識別號 U0002-2002200817401700
中文論文名稱 加裝減振器之彈性樑振動分析
英文論文名稱 Vibration Analysis of The Elastic Beam with a Vibration Absorber
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 航空太空工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Aerospace Engineering
學年度 96
學期 1
出版年 97
研究生中文姓名 洪慶鐘
研究生英文姓名 Ching-Chung Hung
學號 694370569
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2008-01-21
論文頁數 139頁
口試委員 指導教授-王怡仁
委員-蕭富元
委員-洪健君
中文關鍵字 彈性樑  振動  減振器 
英文關鍵字 Elastic Beam  Vibration  Vibration Absorber 
學科別分類 學科別應用科學航空太空
中文摘要 結構動力學(structural dynamics)乃是一包含工程技術和材料力學之重要學門。結構物因受強風、地震等外力而引起振動問題,已非靜力分析所能合理解決。例如空氣動力,這些外在的受力若與結構體本身耦合,將使得結構體的振動問題變為更為複雜。

本研究係針對一橫向振動(transverse vibration) 之彈性樑,其端點以一線性彈簧支撐,另一端點分別為加入減振裝置、點質量及完全懸空在受一外力下之減振分析。吾人將比較以上三種彈性樑在不同邊界條件下的振動情況與減振效果。

利用本文所推導之模式,對於結構物受到外力並開始振動之前,嘗試不同的減振裝置將可有效的避開系統共振範圍,以達到系
統順利運作的目的。


英文摘要 The vibration problem is very important for most mechanical devices. It is well known that the resonant phenomenon will cause serious system damage due to large displacements. Therefore a dependable and easy identified model is necessary for the prepensely design for the vibration system.

In this research, we assume an elastic beam is subjected to the transverse vibration. This beam is supported with a linear spring at one of the end. The other end is attached by a point mass, an absorber and free end, and all with an external force, respectively.

The analytic solutions are obtained for these 3 cases. The mode shapes and frequency responses are all studied.

The effects of different vibration reduction devices on the elastic beam are analyzed. The results give important informations for vibration analysis.

By using derived analytic functions, one can avoid the resonance of the system efficiently by using different vibration devices.
論文目次 目 錄
中文摘要.....................................................................................................I
英文摘要................................................................................................. III
目錄.........................................................................................................V
圖表目錄.................................................................................................VII

第一章 緒 論..........................................................................................1
ㄧ、1 研究動機................................................................................1
ㄧ、2 文獻回顧…………………………………..………………..2
ㄧ、3 研究方法……………………………………..……...……...5

第二章 系統理論模式之建立…………………………………………..7
二、1 彈性樑與減振裝置………………………………………..7
二、2 減振器分解分析………………..………………………..8
二、3 無外力之端點附加一減振裝置系統分析...……….....…..8
二、4 無外力之端點附加一點質量系統分析...……….……..53
二、5 無外力之懸空端點系統分析………..……..…………..62

第三章 加入外力之系統解析解……………………..................71
三、1端點附加一減振裝置受外力之系統解析解………….......71
三、2端點附加一點質量受外力之系統解析解……..….…........74
三、3懸空端點受外力之系統解析解……….………….…........77

第四章 成果與討論…………………………………………..…........81
四、1系統未受外力下之分析…………………………...…........81
四、2系統受外力下之分析………………………………….......82

第五章 結論與未來研究方向……………………..…..….................85
參考文獻………………………………………………………………..87
















圖表目錄
表4.1彈性樑與減振裝置之系統分析所使用參數值…………......90
表 4.2 當K1=10時 減振裝置系統自然頻率…………......................92
表 4.3 當K1=200時 減振裝置系統自然頻率………….....................92
表 4.4 當K1=10時 點質量系統自然頻率…………...........................93
表 4.5 當K1=200時 懸空系統自然頻率…………............................93
表 4.6 當K1=10時 懸空系統自然頻率…………..............................94
表 4.7 當K1=200時 懸空系統自然頻率………….............................94
圖2.1端點附加一減振裝置及加入外力之系統受力圖...............95
圖2.2端點附加一點質量及加入外力之系統受力圖...................95
圖2.3懸空端點及加入外力之系統受力圖………........…….......96
圖2.4 減振器受力圖……………................................…...............97
圖4.1 K1=10 時 減振裝置系統mode shape圖…........98
圖4.2 K1=10 時 減振裝置系統形變圖…......................98
圖4.3 K1=10 時 減振裝置系統mode shape圖.........99
圖4.4 K1=10 時 減振裝置系統形變圖.......................99
圖4.5 K1=10 時 減振裝置系統mode shape圖...............100
圖4.6 K1=10 時 減振裝置系統形變圖.............................100
圖4.7 K1=200 時 減振裝置系統mode shape圖.....101
圖4.8 K1=200 時 減振裝置系統形變圖…..............101
圖4.9 K1=200 時 減振裝置系統mode shape圖...102
圖4.10 K1=200 時 減振裝置系統形變圖..................102
圖4.11 K1=200 時 減振裝置系統mode shape圖......103
圖4.12 K1=200 時 減振裝置系統形變圖..................103
圖4.13 K1=10 時 具點質量系統mode shape圖.104
圖4.14 K1=10 時 具點質量系統形變圖…..........104
圖4.15 K1=10 時 具點質量系統mode shape圖.....105
圖4.16 K1=10 時 具點質量系統形變圖….....……105
圖4.17 K1=10 時具點質量系統mode shape圖.....106
圖4.18 K1=10 時 具點質量系統形變圖.................106
圖4.19 K1=10 時 具點質量系統mode shape圖.107
圖4.20 K1=200 時 具點質量系統形變圖…........107
圖4.21 K1=200 時 具點質量系統mode shape圖..108
圖4.22 K1=200 時 具點質量系統形變圖…....……108
圖4.23 K1=200 時具點質量系統mode shape圖.....109
圖4.24 K1=200 時 具點質量系統形變圖................109
圖4.25 K1=10 時 懸空端點系統mode shape圖...110
圖4.26 K1=10 時 懸空端點系統形變圖................110
圖4.27 K1=10 時 懸空端點系統mode shape圖.....111
圖4.28 K1=10 時 懸空端點系統形變圖………......111
圖4.29 K1=10 時 懸空端點系統mode shape圖...112
圖4.30 K1=10 時 懸空端點系統形變圖..................112
圖4.31 K1=200 時 懸空端點系統mode shape圖...113
圖4.32 K1=200 時 懸空端點系統形變圖................113
圖4.33 K1=200 時 懸空端點系統mode shape圖.114
圖4.34 K1=200 時 懸空端點系統形變圖……........114
圖4.35 K1=200 時 懸空端點系統mode shape圖.115
圖4.36 K1=200 時 懸空端點系統形變圖................115
圖4.37 K1=10 時 減振裝置系統共振形變圖..........116
圖4.38 K1=10 時 減振裝置系統接近共振形變圖..116
圖4.39 K1=10 時 減振裝置系統遠離共振形變圖..117
圖4.40 K1=200 時 減振裝置系統共振形變圖........117
圖4.41 K1=200 時 減振裝置系統接近共振形變圖.118
圖4.42 K1=200 時 減振裝置系統遠離共振形變圖.118
圖4.43 K1=10 時 點質量系統共振形變圖……....119
圖4.44 K1=10 時 點 質量系統接近共振形變圖..119
圖4.45 K1=10 時 點 質量系統遠離共振形變圖.120
圖4.46 K1=200 時 點質量系統共振形變圖.........120
圖4.47 K1=200 時 點質量系統接近共振形變圖.121
圖4.48 K1=200 時 點質量系統遠離共振形變圖.121
圖4.49 K1=10 時 點質量系統共振形變圖............122
圖4.50 K1=10 時 點質量系統接近共振形變圖....122
圖4.51 K1=10 時 點質量系統遠離共振形變圖....123
圖4.52 K1=200 時 懸空端點系統共振形變圖......123
圖4.53 K1=200 時 懸空端點系統接近共振形變圖.124
圖4.54 K1=200 時 懸空端點系統遠離共振形變圖.124
圖4.55 K1=10 時 減振裝置系統頻率響應圖............125
圖4.56 K1=10 時 減振裝置系統頻率響應圖.........125
圖4.57 K1=10 時 減 振裝置系統頻率響應圖..............126
圖4.58 K1=10 時 減振裝置系統頻率響應圖........126
圖4.59 K1=10 時 減振裝置系統頻率響應圖..........127
圖4.60 K1=200 時 減振裝置系統頻率響應圖......127
圖4.61 K1=200 時 減振裝置系統頻率響應圖......128
圖4.62 K1=200 時 減振裝置系統頻率響應圖…..128
圖4.63 K1=200 時 減振裝置系統頻率響應圖…..129
圖4.64 K1=200 時 減振裝置系統頻率響應圖.........129
圖4.65 K1=10 時 點質量系統頻率響應圖.........130
圖4.66 K1=10 時 點質量系統頻率響應圖.........130
圖4.67 K1=10 時 點質量系統頻率響應圖.........131
圖4.68 K1=10 時 點質量系統頻率響應圖.........131
圖4.69 K1=10 時 點質量系統頻率響應圖.........132
圖4.70 K1=200 時 點質量系統頻率響應圖......132
圖4.71 K1=200 時 點質量系統頻率響應圖.......133
圖4.72 K1=200 時 點質量系統頻率響應圖.......133
圖4.73 K1=200 時 點質量系統頻率響應圖........134
圖4.74 K1=200 時 點質量系統頻率響應圖.......134
圖4.75 K1=10 時 懸空端點系統頻率響應圖......135
圖4.76 K1=10 時 懸空端點系統頻率響應圖.....135
圖4.77 K1=10 時 懸空端點系統頻率響應圖.....136
圖4.78 K1=10 時 懸空端點系統頻率響應圖.....136
圖4.79 K1=10 時 懸空端點系統頻率響應圖.....137
圖4.80 K1=200 時 懸空端點系統頻率響應圖...137
圖4.81 K1=200 時 懸空端點系統頻率響應圖...138
圖4.82 K1=200 時 懸空端點系統頻率響應圖.....138
圖4.83 K1=200 時 懸空端點系統頻率響應圖....139
圖4.84 K1=200 時 懸空端點系統頻率響應圖........139

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