簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 陳彥儒
Chen, Yen-Ju
論文名稱: 樓板微振動之減振裝置設計研究
A Study on Vibration Reduction Damper For Micro Vibration of Vibration-sensitive Floor
指導教授: 姚昭智
Yao, George C.
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系
Department of Architecture
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 90
中文關鍵詞: 調諧質量阻尼器減振器微振動樓板1/3八度音程頻譜
外文關鍵詞: 1/3 Octave Frequency Spectrum, Floor, Micro Vibration, Tune Mass Damper, Vibration Damper
相關次數: 點閱:134下載:5
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  •   本文主要探討利用結構動力學上減振器的概念,使用一組單自由度的附加物作為減振器,設置於微振動過大的樓板下方,使震動能量自樓板傳遞至減振器上,以降低樓板過大的微振。本研究佐以電腦理論分析,及實體實驗驗證兩方式,進一步探討樓板微振動減振器應用之可行性。文中特別考慮從1/3八度音程頻譜的觀點,來減低振動,研究中了解,影響減振器效用最主要的參數為減振器與主結構之間的質量比、頻率比、及減振器自身的阻尼比。文中檢討了許多不同的參數組,找到許多適合用在樓板微振動控制的參數。以往將減振器自振頻率設計成諧調主結構頻率,而研究發現將頻率比設計在在60%~80%的低頻率比,將主頻率移到1/3八度音程譜的另一個頻帶,會有更好的減振效果,尤其應用在微振動的減振上,可使加裝減振器後的傳遞函數曲線不會超出原來的傳遞函數曲線,而能適應各種外力,如寬頻者。此外對整個高科技廠房的電腦模擬中,使用符合上述研究的減振器來模擬減振,也有良好的減振效果。實體實驗部分,則透過真實的樓板實驗,真正地裝置於樓板結構,並且裝設振動量測儀器,真實地記錄外力擾動後樓板有無裝設減振器的動態反應,檢討了市面上可取得的橡膠彈簧、液態純黏性阻尼器應用於減振器的可能性,也比對實驗與模擬的結果,期望藉由此一研究解決樓板微振動過大的問題。

     The major topic of this thesis is to utilize the concept of vibration damper to set up an additional 1 DOF mass below a floor, where the micro vibration is too much, to reduce the micro vibration on floors. This research combines the computer analyses and RC specimen experiment, and verifies the effectiveness of the vibration damper for the micro vibration on the floor. In this thesis, special emphasis is placed on the effect of 1/3 octave frequency spectrum. The author tried different parameters including the mass ratio, frequency ratio (between vibration damper and the main structure), and damping ratio of vibration damper, and discovered that it is better to design a low frequency ratio at about 60%~80% so that the new transfer function curve (with added vibration damper) stayed below the original transfer function curve and the floor vibration can be reduce . This vibration damper can be applied to various types (especially the wide band) of external forces. Computer simulation of a Hi-Tech factory building floor, using the vibration damper approach proposed in this research, show that vibration could also be reduced. In the component tests, rubber springs and fluid viscous dampers were used together with steel spring to compose the vibration damper. Comparisons were made between experimental result and computer simulation. It is shown that the vibration damper designed by this thesis will reduce the micro vibration on floors.

    第一章 緒論 1-1 研究背景與目的..........................................1-1 1-2 研究流程與試驗方法...................................1-3 1-3 文獻回顧 1-3-1 頻域振動規格—1/3八度音程頻譜........................1-4 1-3-2 振動量測系統識別.....................................1-8 1-3-3 相關論文研究.........................................1-9 1-3-4 材料特性研究.........................................1-10 第二章 基本理論 2-1 Vibration Damper系統簡介 2-1-1 前言.................................................2-1 2-1-2 兩自由度之動力行為...................................2-1 2-2 強迫振動與動力放大係數理論...............................2-2 2-3 對數遞減法...............................................2-4 第三章 單一樓板裝設減振器之電腦模擬 3-1 前言.....................................................3-1 3-2 模型介紹.................................................3-1 3-3 分析方法.................................................3-3 3-4 結果 3-4-1 質量塊連接純彈簧之效果...............................3-4 3-4-2 含阻尼與彈簧之效果...................................3-6 3-4-3 調整頻率比之效果.....................................3-8 3-4-4 運用MATLAB軟體分析兩自由度與SAP2000模型分析結果比較..3-13 3-5 1/3八度音程頻譜特性與減振器參數設計.....................3-15 3-6 小結.....................................................3-17 第四章 減振器元件研究與樓板試驗 4-1 前言.....................................................4-1 4-2 樓板試體與元件材料係數研究 4-2-1試驗設備簡介..........................................4-1 4-2-2 元件材料係數測試.....................................4-4 4-3 實驗儀器與實驗步驟.......................................4-8 4-4 實驗結果與分析...........................................4-9 4-5 小結.....................................................4-21 第五章 廠房裝設減振器之電腦模擬 5-1 前言.....................................................5-1 5-2 電腦模型簡介.............................................5-2 5-3 測試方法與結果分析.......................................5-4 5-4 小結.....................................................5-10 第六章 結論 6-1 結論.....................................................6-1 6-2 後續研究.................................................6-2

    1. Gordon, C.G.(1991) “Generic criteria for vibration sensitive equipment, Vibration Control in Microelectronics”, Optics and Metrology, SPIE Prod., Vol. 1619,pp.71-85.
    2. 林其璋,王哲夫(2004),“多元調諧質量阻尼器之結構振動控制”,建築設備與高科技精密設施之減震系統研討會,中興大學,台中市,pp.IX-1~XI-21。
    3. 鍾立來,王彥博,李建良(2003),“高科技廠房之微振動量測技術與理論分析”,高科技廠房震害防治研討會。
    4. 蘇宇宏(2004),“多元調諧質量阻尼器之樓板振動控制”,國立中興大學土木工程研究所碩士論文,台中市。
    5. 張尚文(1996), “隔振機械之耐震評估與鋼纜補強方案研究”, 國立成功大學建築研究所碩士論文。
    6. The American Society for Testing and Material(2001),“Standard Guide for Dynamic Testing of Vulcanized Rubber and Rubber-Like Materials Using Vibratory Methods”, ASTM,D5992-96, USA.
    7. Timoshenko, S. & Young, D.H. & Weaver, W., Jr (1974), “Vibration problems in Engineering”, Fourth edition, John Wiley & Sons.
    8. 林義祥(1999),“微電子廠房之動力特性與振動衰減”,國立成功大學建築研究所碩士論文。
    9. 姚昭智(2004),“結構動力學講義”, 國立成功大學建築研究所。
    10. 涂英烈(1994),“以微振及地震紀錄資料比較分析建築物之動力特性”,國立成功大學建築研究所碩士論文。
    11.“SAP2000, Version 7.0,Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures”(1998), Computers and Structures, Inc., Berkeley, California ,USA.
    12. Blevins, Robert D. (1984), “Formulas for natural frequency and mode shape”, R.E. Krieger.
    13. 翁明傑(2003),“改良式掣震型彈簧式避振器的性能評估與使用設計流程之研究”,國立成功大學建築研究所碩士論文,台南市。
    14. WilCoxon Seismic (2003), Model 731 A, Ultra Low Frequency Accelerometers, WilCoxon Research., USA.

    下載圖示 校內:2015-08-09公開
    校外:2015-08-09公開
    QR CODE