【活動報導】教師專業社群計畫-教師工作坊

        聯盟於2017年5月31日假正修科技大學舉辦【教師專業社群計畫-教師工作坊】，由聯盟主席王栢村教授主持，邀集計畫共同主持人黃柏文教授、夏紹毅教授，與曾麗淑專員、黃家賢專員共同與會討論，期望以【教師專業社群】模式，能促進、提升教學品質，增進學生專業能力，以符合企業所需。

        會中先進行振動噪音課程單元教學經驗分享討論，由各教師相互給予口頭建議，對【教材與教案】建議，除了加強振動基礎理論說明，皆認同增加照片及影片教學，能有助學生吸收。對【教學】則有多面向的建議，包括強調工程上的應用，搭配參觀工廠或研究室，以增加學生理解。另外增加簡單實例操作，以一人一機為目標，可有助於學生吸收。

        後續討論振動噪音教學經驗與未來發展，現時大學或研究所多未開設與振動相關課程，人才訓練面臨斷層，加上振動噪音涉比較多教學基礎且體驗不易，如何以最少的數理方程式推衍，介紹振動噪音內涵，為教學之挑戰。未來極需建立適當之教具，以能有效輔導教學，例如透過錄影及網路雲端硬碟，系統化呈現。課程內容除了理論解析，更需工業界之實例介紹，以能理解產業界之實務應用範疇。同時因應產業界對【聲音品質】要求提高，需將【音質之教育】、【異音】與【故障排除】融入課程內，能使學生提早學到實務工程應用知識，並有系統地在學校或業者進行相關訓練，減少振動學用落差及人才斷層困境。

       最後對社群網路之發展討論，認為可透過系統化建立網路平台，並利用現在社群軟體，如FB、LINE等進行推廣與聯繫，例如【振動噪音產學技術聯盟】官網及FB有【技術文章】、【振動噪音科普專欄】，內容規劃振動噪音系列之主題、關鍵詞等，針對各類專有名詞做短篇之聞稿分享。另，聯盟透過【線上教學影片】採短篇教學錄影，回應網路世界之“短、簡”特性需求，有助於振動及噪音技術教育普及化，期盼最終能應用於產業實務需求。

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【活動報導】振動在扣件產業之應用研討會

2017年5月6日(星期六)振動噪音產學技術聯盟假高苑科技大學辦理「振動在扣件產業之應用研討會」，本研討會邀請嘉南藥理科技大學周玉端博士前來演講有關振動與量測的基本理論和振動在扣件製程之應用，並與研討會各扣件廠商代表如春雨、耀升、恆懋、佑誠、格福、鍵財、川益等，共同研討智慧製造及振動噪音之診斷與防治在扣件產業之應用等相關議題。

首先由本計畫共同主持人兼南部據點召集人夏紹毅教授介紹周玉端博士的相關簡歷，接著由周博士講解振動與量測的基本理論，內容提到振動的參數、物理量轉換、振動的系統等，而真實的系統則會因力量的輸入加上系統響應而成實際振動。現今所談的智慧機械，就是藉由感測器來監測分析機械元件或模具的振動、噪音、溫度及油品潤滑等物理參數，透過智慧通訊網將現場的冷鍛機器狀況傳輸至控制室，以便作轉動機器的趨勢分析及故障診斷，以達到預防故障之目的。

研討會過程中也同時介紹了目前扣件產業在智慧製造上的使用情形，一般可運用振動原理及加速規來監測多道次扣件鍛造機，過程是先找好量測點，或經常故障而須進行長期監測之處，再將電腦與資料擷取模組接上感測器，經由類比/數位轉換介面，把感測器所抓取之訊號進行分析及後處理，便可形成有用之資訊，並據以判定機台之運作情形。經過研討會這場精彩的原理解說及實例探討後，學員均能熱烈提出問題，並期望能再次安排同樣類型的教育訓練課程，以期能協助扣件業者找出現場生產時所面臨的問題，進而提高設備的使用率及產品良率，讓扣件業者能以更低的生產成本產出更高品質的產品，以進而提升扣件產品的國際競爭力。

活動花絮：

周玉端教授主講振動在扣件製造之應用

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【活動報導】專題演講 振動與噪音暨模態分析理論與實務

        【振動噪音產學技術聯盟】於2017年5月25日假國立彰化師範大學辦理「振動與噪音暨模態分析理論與實務」專題演講，首先由聯盟中部召集人兼計畫共同主持人黃宜正教授代表致歡迎詞，並簡要介紹當日演講者陳任之教授重要學經歷。陳任之教授擁有英國倫敦帝國理工學院博士學位，目前任職於國立中興大學機械工程學系，不僅在學術研究論文碩果豐厚，也累積許多業界實務經驗;藉由這些豐富的理論與實務經驗為大家帶來精彩的演講。

　　當日陳教授安排兩段主題分別演講，首先是【形形色色的振動，及其與噪音之關係】，精要介紹振動學，如自然頻率與模態，單、多自由度系統、模態的概念，再延伸至振動問題實例以及振動與噪音的工程實務，第二部分主題為【模態分析理論及實務】，為大家介紹量測儀器，並提醒實驗需要注意的細節，如頻率解析度和條數設定等，再來分享模態分析應用例，最後以問題討論完滿結束，本次演講內容豐富，直搗處理工程振動分析與實務之重點，讓大家對振動噪音有更充分的了解，是一場不可多得的精彩演講。

活動花絮：

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《振動噪音科普專欄》甚麼是機器之外力的「激振頻率」？

前文提到：外力的「激振頻率」？如何知道機器之外力的「激振頻率」？

首先參考維基百科對「機器」的定義：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%BA%E5%99%A8 ，摘錄如下：

【機器是一件利用能量達到一特定目的的工具、裝置或者設備，一般用來變換或傳遞能量，物料和信息，執行機械運動。機器的動力來源會是機械能、熱能（熱機）、電能（電機）、磁能或是化學能等。以往機器的定義中需要有可動件，由於電子學的進展，已經可以在沒有可動件的情形下傳遞能量。簡單機械是單純轉換力的方向或量值的設備，也有許多更複雜的機器，例如車輛、電機系統（如馬達、發電機等）、分子機器、電腦、電視及收音機等。】

由以上簡單的機械，先由馬達來看其外力的「激振頻率」，馬達會有轉速，一般以每分鐘幾轉來表示轉速，rpm (revolution per minute)，若將轉速rpm換算為Hz (cycle/sec)，每秒幾轉，只要將rpm/60，即可得到轉速對應的頻率f=rpm/60，對馬達而言，其外力的「激振頻率」，就是馬達轉速對應的頻率f=rpm/60。

以電扇為例，一般的電扇有不同段數的轉速設定，如果轉速是1200rpm，其轉速頻率就是20Hz，如果是1800rpm，轉速頻率就是30Hz。所以，不同轉速下的電扇，其外力的「激振頻率」就會不同。

前文提到結構【共振】：當結構受外力作用時，此外力的「激振頻率」，與結構的「自然頻率」相等或相近時，會使得結構有「振動大」的現象，稱為「共振」。

電扇是一種結構，當然會有結構的「自然頻率」，要避免「共振」，電扇的轉速頻率，也就是其外力的「激振頻率」就不能與電扇的「自然頻率」相等或相近，否則，就會引發「共振」，使得電扇有「振動大」的現象。

許多家電產品，例如：洗衣機、乾衣機、吹風機、吸塵器等，都是由馬達驅動的，因此都有其外力的「激振頻率」就是馬達的「轉速頻率」。在這些家電產品的設計，都需要由分析或實驗了解產品結構的「自然頻率」，以避開可能的「共振」影響。

以轉動式的機器為例，其外力的「激振頻率」，就是該機器轉速(rpm)對應的頻率f=rpm/60 (Hz)。

希望本文對結構外力的「激振頻率」說明，對您有幫助！

以上個人看法，請多指教！

王栢村

2017.05.31

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【山衛科技】雷射都卜勒非接觸式振動量測研討會，6/23在台北，歡迎參加

舉 辦 日 期：2017年06月23日

舉 辦 時 間：09:00~17:00

主 辦 單 位：山衛科技股份有限公司

協 辦 單 位：微感測器與致動器產學聯盟

舉 辦 地 點：台北 (報名完成後另行通知)

主講人：德國 Polytec 產品研發經理 Dr. Heinrich Steger

           德國 Polytec 光學量測技術專家 Mr. Gunther Friedrich

           台灣大學 機械系 周元昉老師

           清華大學 動機系 方維倫老師

報 名 費 用：免費參加，名額有限請盡早報名

報 名 方 式：1. 請填妥報名表並傳真至 02-26921380 或E-MAIL至 chloe@samwells.com

                 2. 線上報名

聯 絡 電 話：02-2692-1400 #259(余小姐)

報名截止日期：2017年06月20日

德國 Polytec 擁有50年的領先技術、其雷射都卜勒振動儀快速、精準、可靠、操作友善、不斷地解決客戶產品振動問題，並且扮演著振動原級校正之功能，使振動量測以其為依歸。 其使用者遍佈全球學界與先進產業。此次研討會我們特別邀請到德國Polytec產品研發經理Dr. Heinrich Steger 和Polytec光學量測技術專家 Gunther Friedrich演講非接觸式振動技術分析/微結構系統與高頻振動的應用，台大周元昉教授 精闢演講雷射都卜勒技術在結構振動分析的應用，以及MEMS Opinion Leader清大方維倫老師演講運用微機電技術於微機械的特性分析。

從巨觀到微觀的動態量測關鍵

巨型物件動態與微型的振動特性有何差異？讓雷射都卜勒來告訴你！

3D掃描雷射都卜勒能對結構進行完整且快速的三維模態測試。例如整車結構的ODS振型分析上，整體的測試時間可以節省90%，量測的密度也能大幅提升，更有助於有限元模型的驗證與更新。

 建築領域如高樓建設至橋梁振動等都是非常關鍵的課題，美國華盛頓州塔科馬海峽吊橋的倒塌事件讓振動議題受到高度重視。 風力發電等大型結構動件的動態情形更是必須不斷確認以降低疲勞狀態。汽車或IT產業領域像是Notebook、LCD面板都會因為結構設計的不完善而產生噪音或甚至振動方面的問題，因此需要能快速得到實驗結果的量測工具。

     德國Polytec公司先進之非接觸雷射都卜勒技術，配合影像處理技術及分析能力，讓我們不但可以量測到結構動態特性及其整體的運動模式外，同時該定量的數位化數據，更可以補足CAE技術的不確定性，提供最佳化設計的成果。
     不僅適用於一般振動測量，在接觸式量測難以解決的領域更能發揮其優勢：不能有附加質量影響的器件，如輕巧、柔性或微型結構；傳感器不易靠近或易損壞的惡劣場合，如高溫、腐蝕、放射、高壓物件；需要大量測試點，如大型構件模態測量，以及大振幅振動、極低頻率或者極高頻率測量、高G值振動、衝擊測量等等。

現代科技的發展已經朝向高精細度，除了物件尺寸縮小及輕量化外還要有更強的機構與動態性能表現。振動的議題從學術界到各產業界間已經越來越受到重視，而且在許多測試環境下並不適用接觸式量測，而且為了精度與效率的考量下，雷射都卜勒的精準與高效率量測成了測試效率的關鍵。雷射都卜勒技術可獲得物件振動速度、加速度、位移與頻率對應的結果，此一非接觸式光學量測技術，具有無附加質量影響、測量表面無需處理、抗干擾能力強等特性。

隨著物質文明的快速演進，人類正步入了一個充滿競爭與挑戰的時代；而代表微小化、多功能化及平價化的MEMS產品技術，已被公認為新世代改變人類生活面貌的主要動力之一。微機電系統 Micro Electro-Mechanical System(MEMS)是一種結合電子、機械、材料、光電等技術製作而成的各種微型機電整合系統，包含整合多個機械結構與電子線路到多個晶片上。

MEMS主要的產品類別大致可分為加速計、陀螺儀、壓力感測器、光通訊元件、DLP(數位光源處理)、噴墨頭，以及無線網路RF感測元件等，目前已逐漸應用在汽車胎壓量測、光通訊網路、投影機、感測網路、數位麥克風、時脈振盪器，以及包括遊戲機在內的各種產品之中，甚至在新一代記憶體技術、生物晶片、顯示技術、新興能源等。

本研討會內容之建議參加者如下：

 ● 研究單位 / 學術單位
 ● 微系統產業
 ● 土木 / 橋梁 / 建築產業
 ● 汽車 / 航空產業
 ● 電子 / 科技產業
 ● 生醫 / 製藥產業
 ● 封裝產業
 ● 綠能產業 (風能、太陽能、地熱、潮汐能)
 ● 對振動有興趣之朋友

山衛科技和德國Polytec原廠將於6月18至22日參 加由Transducer Research Foundation (TRF)和國際電機電子工程師協會 Electron Devices Society (IEEE EDS)在高雄舉辦的Transducers Conference。展會期間將展示最新的微機電量測技術資訊與最新的MSA-100-3D機台，誠摯希望貴司團隊能前來互相交流。

參考資料 :

Booking_20170623.pdf

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