【Mobius Institute】ISO 18436-2 Category II 課程報名，歡迎各先進報名~

屏東科技大學機械工程系振動噪音產學技術聯盟(AITA/NVH)與Mobius Institute於2018年6月簽約正式成為授權的培訓夥伴，為台灣第一家經由Mobius Institute授權的培訓夥伴，並設有：

è   授權培訓中心，Authorized Training Center (ATC)。

è   授權考試中心，Authorized Examination Center (AEC)。

辦理ISO 18436-2 Category I-Ⅲ(等級I-Ⅲ)振動分析師之培訓及考照認證：

è   ISO 18436-2 Category I (等級I) è振動監測工程師

è   ISO 18436-2 Category Ⅱ (等級Ⅱ) è振動監測分析師

è   ISO 18436-2 Category Ⅲ (等級Ⅲ) è振動監測高級分析師

一、授課等級：ISO 18436-2 Category II

二、授課時間：2019/11/25(一)～29(五)，4天半課程+半天考試，共5天

三、授課地點：高雄 (場地將另行公佈)

四、主辦單位：國立屏東科技大學「振動噪音產學技術聯盟」

五、報名簡章：https://reurl.cc/xnL0N

六、報名費用：$77,000元(含稅)

七、認證注意事項：

l   參加培訓課程本身不需要經驗，但參加考試認證需要具備各類別要求的實務經驗；可先培訓和考試後，再補相關專業經驗，經驗補齊後證書才會發放。

l   可直接跳過Category Ⅰ參加Category Ⅱ，但必須取得Category Ⅱ證書才能參加Category Ⅲ認證。

l   參加考試要先通過培訓。培訓結束將會有測驗，答對率75%為及格標準；未通過將有補測，如補測未通過，則無法參加認證考試。

l   考試未通過(百分比小於75%)，可安排重新考試，必需等30天才能再考試。

八、報名日期：2019/08/05(一)~10/18(五)止

九、報名方式：報名方式分為電子檔報名與紙本報名兩種

l   報名表：https://is.gd/CrFPJq

l   報名表參考格式：https://is.gd/UoWX39

l   下載報名表，填寫資料完成後再將報名表、從事振動分析時間證明e-mail至AITAforNVH@gmail.com。

l   紙本報名表填寫完成後將報名表、從事振動分析時間證明寄送到以下地址

n   91201屏東縣內埔鄉學府路1號 國立屏東科技大學 機械工程系 振動噪音實驗室   邱閔榆 專員 收

十、 繳費方式：

l   匯款銀行：第一銀行 屏東分行

l   匯款帳號：74130042668

l   戶名：國立屏東科技大學401專戶

十一、活動議程：

十二、注意事項：

l   報名完成後，等候通知繳費。

l   繳費完成後，請以信件提供匯款證明(如手機截圖匯款資訊或將匯款收據掃描至電腦)，並附上收據寄送地址，e-mail至AITAforNVH@gmail.com，將會在1至2周內收到繳款收據。

l   繳費完成才算是報名成功，請在報名日期內完成繳費。

十三、如有問題，請洽聯盟專員

l   聯絡信箱：邱閔榆 專員minyuchiu@mail.npust.edu.tw，電話：(08)-7703202#7036。

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《振動噪音科普專欄》工程實務上，如何表示阻尼？黏滯阻尼的特性

在先前單元：【如何求得彈簧的彈簧常數？】，對圖示「質塊彈簧之實體結構」，進行「數學模型化」(mathematical modeling)，可以得到對應的「數學模型」(mathematical model)，包括：「質量」m、「黏滯阻尼係數」c、「彈簧常數」k，可稱為mck「質塊-阻尼-彈簧單自由度系統」，是典型的振動學課程重要單元之一。

其中，c就是代表了彈簧的阻尼特性，在【什麼是「阻尼」(damping)？】單元，簡單的說：「阻尼」(damping)是一種消耗能量的機制。一般材料本身都有「阻尼效應」。從「微觀」角度來說，可以想像一個材料構件，因為結構體的變形，使得材料分子之間有摩擦，而產生磨擦的能量損失，即為「阻尼效應」。

有哪些典型的「阻尼模型」(damping model)呢？參考圖示，舉例說明如下：

1.          黏滯阻尼(viscous damping)：通常以c代表「阻尼元件」(damper)，也就是「黏滯阻尼係數」(viscous damping coefficient)。例如，常見的避震器之油壓筒，或是本單元討論的彈簧之阻尼效應。

2.          結構阻尼(structural damping)：通常以h代表「阻尼元件」(damper)，是「結構阻尼係數」(structural damping coefficient)，也稱為「遲滯阻尼」(hysteretic damping)。主要是模擬材料本身消耗能量的機制。

3.          庫倫阻尼(Coulomb damping)：主要是來自物體的「滑動摩擦」(sliding friction)，也會造成能量的耗損。

有關「結構阻尼」及「庫倫阻尼」，再另闢單元討論。本單元，以最常採用的「黏滯阻尼模型」，對其相關的重要參數名詞，做簡要的說明：

1.      運動方程式：不得不需要寫出數學式子，ma+cv+kx=f(t)，是可以由力平衡的概念，推導得到如圖示mck「質塊-阻尼-彈簧單自由度系統」的「數學模型」之運動方程式。其中，x(t)、v(t)、a(t)分別是位移、速度及加速度。因此，此運動方程式是「二階常微分方程式」，ma相當於是「慣性力」(inertia force)、cv相當於「阻尼力」(damping force)、kx相當於「彈簧力」(spring force)，f(t)是作用在此系統的「外力」(external force)。

2.      「黏滯阻尼係數」：c，代表此彈簧的「阻尼效應」(damping effect)，SI制單位：N / m/s = N.s/m，是彈簧變形時，每單位速度的受力。

3.      「阻尼力」：也就是Fd=c*v。其中，v是質塊的速度。參考左下角圖示，此彈簧的「阻尼力」Fd和「速度」v成正比。圖示直線，代表的是「線性黏滯阻尼」的假設。正的速度，會有正向的「阻尼力」；而負的速度，會有負向的「阻尼力」。

4.      「黏滯阻尼比」(viscous damping ratio)：以ξ代表，定義是：ξ=c/Cc。其中，c是「黏滯阻尼係數」，Cc 是「臨界黏滯阻尼係數」如下說明。

5.      「臨界黏滯阻尼係數」(critical viscous damping coefficient)：以Cc代表，定義可參閱圖示，摘錄如下，Cc=2*(mk)^0.5=2mωn，其中，ωn=(k/m)^0.5，是系統的無阻尼狀態的「自然頻率」。【如何計算質塊彈簧系統的「自然頻率」？】

在此單元，僅介紹「黏滯阻尼模型」的相關參數的名詞與定義，在爾後單元，方能便於介紹對應的內容，尤其是「黏滯阻尼比」ξ，是結構振動的重要參數，為什麼要定義「黏滯阻尼比」ξ以及「臨界黏滯阻尼係數」Cc，在後續單元，方可看出此定義的需要性及重要性。

這個單元簡單的介紹了3種阻尼模型：「黏滯阻尼」、「結構阻尼」及「庫倫阻尼」。並針對「黏滯阻尼模型」的特徵參數，包括：「黏滯阻尼係數」、「黏滯阻尼比」、「臨界黏滯阻尼係數」等，相關名詞與定義的簡要說明。希望由本單元的探討，讀者能夠初步了解「如何表示阻尼？」。

以上個人看法，請多指教！

王栢村

2019.07.15

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《振動噪音科普專欄》如何求得彈簧的彈簧常數？

在先前單元：【如何計算質塊彈簧系統的「自然頻率」？】，以「質塊彈簧系統」為例，探討在已知質塊的「質量」m，以及彈簧的「彈簧常數」k，可以求得「自然頻率」fn。這個單元，反過來，假設知道質塊的「質量」m，而不知道彈簧的「彈簧常數」k時，要如何求得「彈簧常數」k？

如圖示「質塊彈簧之實體結構」，以一個「質塊」吊掛在「彈簧」的下方，如果，對「質塊」施予外力，「質塊」就會來回振盪，可以觀察「質塊」的「位移」運動狀態。

對此「質塊彈簧之實體結構」，進行「數學模型化」(mathematical modeling)，可以得到對應的「數學模型」(mathematical model)，說明如下：

1.          質塊(mass)：假設質塊為「剛體」(rigid body)，以一個質點「質量」m，代表質塊，SI制單位：kg。

2.          阻尼元件(damper)：為了模擬彈簧的「阻尼效應」，常採用的「阻尼模型」(damping model)是「黏滯阻尼模型」(viscous damping model)，以「黏滯阻尼係數」(viscous damping coefficient)，c，代表此彈簧的「阻尼效應」(damping effect)，SI制單位：N / m/s = N.s/m，是彈簧變形每單位速度的受力，也就是「彈簧阻尼力」fd=c*v，v是質塊的速度。

3.          彈簧(spring)：彈簧以其「彈簧常數」(spring constant)，k，代表此彈簧的剛性(stiffness)，SI制單位：N/m，是彈簧每單位長度變形的受力。

假設，忽略c「黏滯阻尼係數」，沒有「阻尼」效應，參閱圖示的「自然頻率」方程式，可知：fn = 1/(2π)*(k/m)^0.5。也可參考圖示的計算範例，已知：m= 1 (kg)，k = 100 (N/m)，則「自然頻率」ωn=10 (rad/sec)，或fn = 1.5915 (Hz)，注意：ωn及fn兩者的單位不同，ωn及fn兩者的關係：ωn=2πfn，因為，一個圓，轉一圈的徑度是2π。同時，也可以由「自然頻率」fn，推算得到「質塊」的「振動週期」Tn = 1/fn = 0.6283 (sec)。

以m= 1 (kg)，k = 100 (N/m)，分別帶入不同「黏滯阻尼係數」c，對質塊下拉相同的距離，釋放質塊後，可以觀察如影片的質塊上下運動的狀態，說明如下：

1.      「黏滯阻尼係數」c =0 (N-s/m)：相當於「無阻尼」(undamped)效應，可以觀察，質塊來回振盪，沒有衰減的現象。須注意，這是假設的理想狀態，在實務上，結構都會有「阻尼」效應。

2.      「黏滯阻尼係數」c =1 (N-s/m)：有「阻尼」效應，可以觀察，質塊來回振盪，逐漸衰減到靜止的現象。

3.      「黏滯阻尼係數」c =2 (N-s/m)：有「阻尼」效應，可以觀察，質塊來回振盪，也是逐漸衰減到靜止的現象，但是，因為c=2 > c=1，所以，與前例相比較，質塊震盪的衰減速度，比較快。

比較以上三種c=0、1、2 (N-s/m)的不同「阻尼」狀態，可以發現一個共通點，也就是質塊的「振動週期」Tn是相同的。在此須注意：當c=0時，「振動週期」Tn剛好是「自然頻率」fn的倒數；當c≠0時，「振動週期」Tn則是接近於「自然頻率」fn的倒數，此現象，再另闢單元介紹。

知道了質塊震盪的「振動週期」Tn特性，就可以利用此關係特性，據以推估彈簧的「彈簧常數」k，簡要步驟說明如下：

1.      量測質塊的「質量」m：質塊的質量可以容易由磅秤量測取得。

2.      量測質塊上下震盪的「振動週期」Tn：將質塊與彈簧連結，拉伸與釋放質塊，進行質塊的振動實驗，取得位移響應x(t)。不必有完整的位移時間域響應x(t)，重要的是，要取得一個完整的「振動週期」Tn。可以由碼表，度量一個周期的時間。

3.      計算彈簧的「彈簧常數」k：由「振動週期」Tn，與「自然頻率」fn的關係式，可以求得：k = m*(2*π/Tn)^2。可參閱圖示的計算實例。

這個單元以一個「質塊」吊掛在「彈簧」的下方，對這個「質塊」往下拉一個距離，然後釋放開質塊，由質塊會來回的振盪現象，透過「數學模型化」的步驟，合理取得mck「質塊-阻尼-彈簧單自由度系統」的「數學模型」。並由質塊的「質量」m，經由拉伸與釋放質塊，取得質塊的「振動週期」Tn，即可推估彈簧的「彈簧常數」k。希望由本單元的探討，讀者能夠進一步了解「自然頻率」以及質塊的「振動週期」現象以及其應用。

以上個人看法，請多指教！

王栢村

2019.07.15

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