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【皮托科技】COMSOL APP競賽 + 企業媒合 + 博士高薪計畫


各大公司都採用 COMSOL 來進行 CAE 模擬,他們正在找您!藉由參加 COMSOL APP 競賽,我們提供給您一個一展長才的機會,與這些公司高階主管面對面直接發表您的作品,並有機會優先取得進入該公司的入場券!對老師而言,也能輕鬆展現自己的研究成果,尋求產學合作機會。同時可協助學校招生、提高畢業生就業率,讓學生畢業後能為產業所用,縮短學用落差,讓學生大聲告訴業界「我就是你們要找的人」。
另外皮托科技與 Raise 博士高薪計畫合作,徵求一名 COMSOL CAE 博士,月薪高達六萬元!只要來參加本次 CAOMSOL APP 競賽的就有機會拿到這個 offer!

1. 宗旨: 提昇CAE 軟體研究、教學和研發力
2. 競賽主題: CAE/CFD 建模,應用App 開發
3. 參賽人資格: 任何有興趣使用CAE(電腦輔助工程分析)和COMSOL® 的朋友們,並到皮托COMSOL®粉絲團按讚
4. 使用軟體: COMSOL® 5.3 以上版本
5. 截稿時間: 2018/10/31
6.評分期間: 2018/11/01~2018/11/08
7. 競賽獎金:


學術單位組
第一名: 新台幣 15,000

第二名: 新台幣 8,000

第三名: 新台幣 5,000

第4~10名: 新台幣2,000

工業組


第一名: 新台幣 15,000

第二名: 新台幣 8,000

第三名: 新台幣 5,000

8. 競賽辦法:

(1) 使用COMSOL Multiphysics ®5.3版本以上或申請COMSOL® trial license (限用兩個月)

(2) App建立好後,上傳到個人雲端或者Dropbox,並將連結mail至 pitotech@mail.pitotech.com.tw

(3) 皮托科技公司擁有App的使用權和分享權

(4) App 公開在網路和台灣COMSOL® App 粉絲團網頁,以利網路評分

(5) App 評分標準: 作品創意、產業應用、教學實用、物理耦合。等共四項標準

(6) 參加 APP 競賽者,需於2018年11月09日(星期五)至COMSOL® Conference  2018 台北會場發表並製作海報,現場將會有國內知名企業到場徵才

(7) 凡報名APP競賽參賽者取得試用序號、需在10/31日前繳交COMSOL® APP作品、如經本公司提醒仍未繳交、本公司將有權取消日後COMSOL®軟體之試用資格


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《振動噪音科普專欄》為什麼「標準振動源激振器」的頻率是159.15Hz?

有使用過「標準振動源激振器」(calibration exciter)進行加速度規(accelerometer)校正的振動噪音工程師,都知道「標準振動源激振器」的輸出訊號是159.15 Hz的簡諧波,加速度的RMS值是10 m/s^2。速度的RMS值是10 mm/s。位移的RMS值是10 μm

初次看到這樣的規格書,好奇的工程師多會提問:為什麼是159.15 Hz?應該是1000 rad/s吧?什麼是RMS值?為什麼加速度、速度及位移的RMS值都是10,只是單位不同?之間有甚麼關聯性嗎?

本單元就來介紹「標準振動源激振器」的作動原理,以及簡述使用「標準振動源激振器」於加速度規校正的初步介紹,以解釋以上這些疑問。

如圖示左方為屏科大機械系振動噪音實驗室所使用的「標準振動源激振器」,列出的重要規格表,簡要說明如下:

1.          加速規最大負載=70 gram:能夠測試的加速規感測器的質量必須小於70克。
2.          簡諧激振頻率,f=159.15 Hzω=1000 rad/s,因為,ω=2πf
3.          加速度的RMS值是Arms=10 m/s^2
4.          速度的RMS值是Vrms=10 mm/s
5.          位移的RMS值是Xrms=10 μm

使用「標準振動源激振器」進行加速度規校正時,將加速度規安置於激振器上方。按下啟動鍵,激振器會發出單一頻率的簡諧波。以單一頻率的餘弦波為位移函數x(t)為例,可得到速度及加速度函數如下:

1.          位移函數:x(t) =Xcos(ωt-ϕ)
2.          速度函數:v(t)= -ωXsin(ωt-ϕ)= -Vsin(ωt-ϕ)= Vcos(ωt-ϕ-π/2)
3.          加速度函數:a(t)= -ωVcos(ωt-ϕ)=-A cos(ωt-ϕ)= A cos(ωt-ϕ)

其中,位移振幅X、或速度振幅V= Xω、或加速度振幅A= Vω=Xω^2,三個物理量的振幅關係:V= XωA =Xω^2,是重要的關係式。這在先前的單元【位移、速度、加速度之關係與轉換】已有詳細說明。

因此,可以得知:Xrms=10 μmVrms= Xrms*ω=10 mm/sArms= Vrms*ω=10 m/s^2,就可以明確知道三者之間的關係,而且,當ω=1000 rad/s時,此三者的轉換關係都會是10,只要改變表示的單位,分別為μmmm/sm/s^2,對於校正作業有方便性。

RMS值是root mean square value,中文常翻譯為:「均方根值」。個人傾向的翻譯是:「平方平均根值」,因為,RMS值,是對一個時間序列信號,取平方、再取平均、再開根號,「平方平均根值」才能夠表達出真正的運算順序。這裡有趣的是:中、英文的表達順序是相反的,就請讀者體會一下差異喔!

一個簡諧波的「振幅值」X與其「平方平均根值」Xrms,存在關係式:Xrms=X/sqrt(2),簡諧波的「振幅值」X與「RMS值」Xrms相差了「根號2倍」。

綜合本單元的說明:

1.    「標準振動源激振器」(calibration exciter)ω=1000 rad/s,也就是f=ω/2π=159.15 Hz,的單一頻率簡諧激振器。
2.      加速度的RMS值是Arms=10 m/s^2。速度的RMS值是Vrms=10 mm/s。位移的RMS值是Xrms=10 μm
3.      RMS值是root mean square value,中文常翻譯為:「均方根值」。個人傾向的翻譯是:「平方平均根值」。因為,RMS值,是對一個時間序列信號,取平方、再取平均、再開根號,「平方平均根值」才能夠表達出真正的順序。
4.      ω=1000 rad/s,是方便於位移、速度、加速度之間的快速換算。因為:位移振幅X、或速度振幅V= Xω、或加速度振幅A= Vω=Xω^2,三者的換算與ω相關。
5.      使用「標準振動源激振器」進行校正,除了加速度規外,速度計、位移計也都可以,唯一的限制是質量小於70克。

本單元簡單說明「標準振動源激振器」的作動原理,以及應用在振動感測器的校正簡介,希望對讀者有所幫助。

以上個人看法,請多指教!

王栢村
2018.01.19








《振動噪音科普專欄》如何選擇「加速規」的「靈敏度」(sensitivity)?

在振動噪音量測時,最常採用的感測器(sensor)不外是加速度規(accelerometer),在選用購買加速度規時,規格表中重要的資訊之一就是「靈敏度」(sensitivity),那麼「靈敏度」值的大小對振動量測有甚麼影響?在選用加速度規時,加速度規的「靈敏度」要注意甚麼?是大比較好呢、還是越小越好?

在先前的單元:【甚麼是「感測器」(sensor)及「物理量」(physical quantity)?】,【感測器的「靈敏度」(sensitivity)是甚麼?】,已經說明了典型的加速規之「靈敏度」為 mV/g的單位。

振動噪音量測工程師在選用加速規時,確實常會困擾,到底要如何選擇適當的「靈敏度」之加速度規?

圖示下方為屏科大機械系振動噪音實驗室的4種不同類型加速度規,其「靈敏度」取整數以便於討論說明,分別為:1 mV/g10 mV/g100 mV/g、以及 10 V/g。這4個加速度規的「靈敏度」值差異從10倍、100倍、1,000倍、到10,000倍,相差這麼多,會有甚麼影響呢?

首先,需要了解感測器(sensor)傳送到電腦,都會透過AD converter類比與數位擷取設備,一般設備可接受的電壓範圍是V=+/- 5 V

Sa為加速度規之靈敏度,單位:mV/gV為量測到的電壓,單位:mVA為實際的加速度物理量,則:A = V/Sa,或V=A*Sa。因此,取Vmax=5 V,「靈敏度」Sa分別帶入前述4個量值,則可得到度量的加速度值,參閱圖示,可分別得:Amax = Vmax/Sa = 5,000 g500 g50 g0.5 g的最大加速度。所以,加速度規的「靈敏度」大小,決定了可量測的加速度最大值。加速度規格書中,一般也都會標示可量測的最大加速度值。

其次,需要注意的是加速度規本身適用的頻寬範圍,例如 Sa=10 V/g的低頻加速度規,其適用頻寬僅在300-500Hz以內。所以,選用的加速度規,必須符合量測的頻寬需求。

第三個影響因素,是信雜比(signal noise ratio),如果量測標的物之加速度量值在30 g以內,又量測的頻寬假設都能達到要求,較佳的加速度選擇是Sa=100 mV/g,因為,選用加速度規,要考慮所量測標的物的加速度量值範圍,使得加速度規之量測訊號有較大的信雜比,可以降低AD converter error類比與數位訊號轉換的誤差,類比與數位訊號的轉換,我們再另闢單元討論。

綜合本單元的說明,選用加速度規的「靈敏度」考慮事項:

1.          加速度規的「靈敏度」大小,決定了可量測的加速度最大值。
2.          選用的加速度規,必須符合量測的頻寬需求。
3.          針對量測標的物之加速度量值範圍,選擇有較佳信雜比(signal noise ratio)的「靈敏度」之加速度規。

本單元簡單說明加速度規的「靈敏度」之影響,以及選用加速度規於實務量測的考慮事項,希望對讀者有所幫助。

以上個人看法,請多指教!

王栢村

2018.01.18




振動噪音科普專欄


為協助大眾更了解振動噪音,聯盟設置【振動噪音科普專欄】,以知識性、教育的、資訊的理念,邀請振動噪音領域的專家學者撰寫文章,期盼促進振動噪音知識的擴散!


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26聲音壓力的大小如何表示?點我第79期點我
27
第86期1
2
28正弦波的相位角是甚麼?點我第80期點我
29甚麼是洩漏(leakage)?點我第87期點我
30甚麼是取樣頻率(sampling frequency)?點我第81期點我
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76Integration of CAE and EMA for Engineering Design and Applications:Vertical Auxiliary Table點我第106期點我
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78聲音信號的時頻圖分析與頻譜分析:民俗童玩木製青蛙之聲音特性探討點我第107期點我
79聲音信號的時頻圖分析與頻譜分析:竹製打擊樂器之聲音特性探討點我第108期點我
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87應用【F-C-A-I-V_C-I】思維程序於和弦鐵琴片之開發設計分析與聲音特性點我第112期點我
88工程設計的新思維:F-C(S)-A(M)-I-V/C-I點我第112期點我
89鐵琴片結構之聲音預測與驗證:頻率響應函數?點我第113期點我
90鐵琴片的發聲機制?點我第113期點我
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99圓盤結構的振動模態及音場模態?點我點我
100簡諧倍頻音板結構的振動模態及音場模態?點我點我
101鐵磬打擊樂器之聲音頻譜與結構振動模態及音場模態特性點我點我
102典型的振動噪音量測信號之物理量是甚麼?點我點我
103頻譜分析儀如何處理量測信號?點我點我
104甚麼是類比數位轉換器(A/D Converter)?點我點我
105甚麼是三分之一八音頻帶(one third octave band)?點我點我
106典型的Window視窗加權函數有哪些?點我點我
107對一個信號進行頻譜分析,可以得到甚麼?點我點我
108加速度頻譜,有幾種?點我點我
109對一個信號進行頻譜分析的原理為何?點我點我
110甚麼是時頻圖?點我點我
111頻譜分析與時頻分析有甚麼差別呢?點我點我
112銅鐘的振動模態和發聲物理機制有關嗎?點我點我
113如何解讀木琴條之振動模態特性?點我點我
114木琴條發聲物理機制和振動模態的關係?點我點我
115木琴條如何設計?模型驗證(MV)、響應預測(RP)及設計變更(DM)點我點我
116什麼是「阻尼」(damping)?點我點我
117如何計算質塊彈簧系統的「自然頻率」?點我點我
118如何求得彈簧的彈簧常數?點我點我
119工程實務上,如何表示阻尼?黏滯阻尼的特性點我點我
120相同初始位移,不同阻尼比,對質塊的振動有甚麼影響?點我點我
121不同阻尼比對質塊的振動有甚麼影響?點我點我
122甚麼是「對數衰減」?點我點我
123如何求得彈簧的 k & c 物理參數?點我點我
124「自然頻率」和「共振頻率」有差別嗎?點我點我
125「轉速頻率」 就是「激振頻率」嗎?點我點我
126甚麼因素會影響結構的「自然頻率」?點我點我

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