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研究生: 張宥棠
Chang, Yu-Tang
論文名稱: 拖航水槽效能提升-拖航臺車速度率定及震動改善
The Speed Determination and Vibration Reduction of the Trailing Car in a Towing Tank
指導教授: 楊澤民
Yang, Joe-Ming
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 系統及船舶機電工程學系
Department of Systems and Naval Mechatronic Engineering
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 61
中文關鍵詞: 拖航水槽速度率定降振
外文關鍵詞: Towing Tank, Speed Determination, Vibration Reduction
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  • 自1872年英國造船學家William Froude創建了世界上第一座船模拖航水槽(Towing Tank)開始,在水槽中進行船模試驗已經逐漸變成建造大型船舶前必做的前置作業。原因為船模試驗是利用各種儀器來測量船模的阻力、運動特性或推進器之推力等要素,再根據理論上推演得到的關係來預測實船在水中航行、運動時之性能。不但可預估實船的阻力與推力等流體力學上的性能,並可當作設計及改良工作方面的參考。
    本研究主要著重在降低拖航水槽設備所造成的數據量測誤差,藉以用來提升水槽的效能,使其船模試驗的實驗數據能夠有較好的穩定性、正確性和可靠性。改善內容主要分為三個部分,第一個部分為拖航臺車(Trailing Car)速度的率定,藉由安裝一組光學測速儀器來量測臺車的速度;第二個部分為減緩從拖航臺車傳遞到待測物的振動,藉由安裝防振墊片來緩衝在待測物與臺車之間的振動傳遞,以達到阻尼降振的效果;第三個部分為改善臺車行駛時發生不尋常振動的幾處地方,經由對臺車行駛的軌道做研磨處理,藉此改善因軌道不平所造成的不尋常振動。

    Since 1872, when the first towing tank was constructed by a British shipbuilder, William Froude, the ship model test has become a necessary preliminary for building ships. The ship model test utilized variety of sensors for measuring resistance of molding ship and propeller thrust, and with theoretical calculation based on dimensional analysis the resistance and thrust for real-sized ships could be calculated, furthermore, references for future ship designing and improvement could be also set.
    To make the data more reliable and accurate, this investigation focused on lower the data error due to defective equipments and can be concluded in three sections :
    1. The measurement of trailing car velocity: The speed measurement instrument was applied to measure the speed of trailing car.
    2. Cushioned the effect of vibration transmitted form trailing car to the determinands by installing pads.
    3. Reduced the abnormal vibration during the movement of trailing car at certain specific location by rubbing the track.

    目錄 摘要 II Abstract III 誌謝 IV 目錄 V 表目錄 VI 圖目錄 VII 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 研究動機 3 1-3 研究方法 3 1-4 本文架構 4 第二章 拖航臺車速度率定 5 2-1 速度率定原理 5 2-2 速度率定量測數據與探討 8 2-3 拖航臺車速度穩定度探討 17 2-4 光學測速系統應用於船模試驗 23 第三章 拖航臺車之振動改善 24 3-1 安裝橡膠防振墊片降振 24 3-2 振動訊號量測 26 3-3 墊片安裝量測數據與探討 27 第四章 拖航臺車行駛之軌道修整 34 4-1 軌道振動分析 34 4-2 軌道缺陷位置處定位 37 4-3 軌道整修 44 4-4 軌道研磨前後的量測數據與探討 46 第五章 結論 58 參考文獻 60 自述 61

    1.Chris B. McKesson and Lawrence J. Doctors, “Scaling of Resistance from Surface-Effect Ship Model Tests.” Journal of Ship Production and Design , Vol. 29, pp. 66-75,2013.
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    3.Tao Xing, Pablo Carrica and Frederick Stern, “Computational Towing Tank Procedures for Single Run Curves of Resistance and Propulsion.” Journal of Fluids Engineering, Vol. 130,101102,2008.
    4.吳聰能,“船模試驗簡介”,科學月刊,第21卷 第11期,1995。
    5.李廣年、郭欣、俞愛華、謝永和、張健康,“一種船模拖曳水池軌道校驗方法”,船海工程 Ship & Ocean Engineering,第39卷 第2期,2010。
    6.施奇、楊大明、尹贇凱,“船模拖曳水池靜水阻力比對試驗研究”, 江蘇科技大學學報(自然科學版) Journal of Jiangsu University of Science and Technology(Natural Science Edition),第25卷 第4期,2011。
    7.陳興,“振動量測”,機械月刊,第21卷 第11期,1995。
    8.許榮鈞、研彬任,“軌道橋梁之減振降噪技術探討”,中華技術,第72期,2006。

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