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《振動噪音科普專欄》結構振動分析步驟流程:SDOF系統

這個單元來探討的主題:結構振動分析的步驟流程,會以「單自由度」 (single degree of freedom, SDOF)系統為例,來說明。 要說明之前,首先,回顧一下先前的單元:【「外力激振」的「單自由度系統」之振動分析】,參閱圖1,簡要說明如下: 1.      實體結構:也就是左上方圖示的「質塊彈簧之實體結構」。以一個「質塊」安置在「彈簧」的上方,而「彈簧」的另一端是固定在邊界上。如果,對「質塊」施予外力,「質塊」就會上下來回振盪,可以觀察「質塊」的「位移」運動狀態。 2.      數學模型:對此「質塊彈簧之實體結構」,進行「數學模型化」(mathematical modeling),可以得到如圖示對應的「數學模型」(mathematical model)。其中,「系統參數」(system parameters),就是:m、c、k,分別是質塊的「質量」、彈簧的「黏滯阻尼係數」、彈簧的「彈簧常數」。「輸入」是f(t),為系統的外力,以及質塊本身的「初始位移」X0及「初始速度」V0。「輸出」是x(t),為系統質塊的位移響應。 3.     ...

《振動噪音科普專欄》樑結構之振動分析有哪些?

這個單元的主題:「樑結構」之「振動分析」有哪些?解剖下來有兩個問題:甚麼是「樑結構」? 以及甚麼是「振動分析」? 參閱圖示,是一個「簡支樑」(simple support beam)的實體結構(real structure)之示意圖,幾何形狀看起來像個平板,不過,這裡以「樑結構」(beam structure)的角度來討論。同時,可以看到兩端是「簡支邊界」(simply-supported)。 接下來,「振動分析」有哪些呢?先前單元【「外力激振」的「單自由度系統」之振動分析】有討論過。 一個結構的「振動」「分析」,可以分為四種類型,從”WHY to do?”及”WHAT to get/know?”分別說明如下: 1.      模態分析(modal analysis):”WHY”:瞭解結構的「振動模態」(vibration mode)。”WHAT to get?”:求得結構的「模態參數」(modal parameters)。 2.     ...