狀態變換壓電吸振器之初探

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姓名

黃鈺書(Yu-shu Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

狀態變換壓電吸振器之初探
(Investigation on state-switched piezoelectricdynamic absorbers)

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摘要(中)

本文主要目的為探討狀態變換壓電吸振器對於懸臂樑受到一外力後之減振特性分析。文中將壓電材料貼附樑表面上並且外接適當的電子電路，形成一對於系統具減振效果的狀態變換壓電吸振器。在電路部分以標準式被動壓電吸振器之電路並聯一個二極體電路，當樑受外力激振產生振動時，二極體電路會有導通與不導通互相變換的情況，即為狀態變換壓電吸振器。
首先假設外力，其頻率與樑振動頻率相等。分析狀態變換壓電吸振器(the state-switched piezoelectric dynamic absorbers)的基本特性，找出較佳的參數組合。其次再將此狀態變換壓電吸振器用於懸臂樑受到衝擊力時的減振分析，並與實驗結果比對。

摘要(英)

This thesis attempts to explore the vibration reduction of a cantilever beam subject to the external force by using the state-switched piezoelectric absorbers. A state-switching piezoelectric absorber consists a piece of piezoelectric material and an appropriate electric circuit which includes a diode. When the beam is vibrating, the electric voltage on the diode can determine the on-off status of certain circuit. Thus, this specific type of absorbers is called the state-switching piezoelectric absorbers.
First, an external harmonic force with its frequency same as the natural frequency of the beam is used. Numerical data show a good reduction effect can be achieved by using the state-switching absorbers. Then, an impact force is applied to the beam. The designed absorber can give satisfactory reduction to the beam vibration by observing both of numerical and experimental results.

關鍵字(中)

★ 狀態變換
★ 吸振器
★ 懸臂樑

關鍵字(英)

★ state-switched
★ absorber
★ cantilever beam

論文目次

目錄I
圖索引V
表索引XX
符號說明XXII
第一章緒論1
1.1 前言1
1.2 文獻回顧2
1.3 內容架構3
第二章壓電材料簡介4
2.1 壓電材料簡介4
2.2 壓電材料的應用與種類5
2.3 壓電材料方程式6
第三章系統運動方程式8
3.1 基本假設 8
3.2 漢米爾頓定理與系統動能、位能、外力9
3.3 系統運動方程式12
3.4 系統運動方程式近似解14
第四章壓電吸振器17
4.1 壓電電壓17
4.2 壓電吸振器18
4.2-1 壓電吸振器之電路形式18
4.2-2壓電吸振器與懸臂樑系統結合後之近似解20
4.3 狀態變換壓電吸振器21
4.3-1狀態變換壓電吸振器之電路形式21
4.3-2電感耦合壓電吸振器與旋轉樑系統結合後之近似解24
第五章實驗架構25
5.1 RC電感模擬器25
5.2 實驗方法25
5.2-1 儀器介紹26
5.2-2 實驗流程26
第六章數值與實驗結果討論28
6.1 系統參數設定28
6.2 標準被動壓電吸振器阻尼比之選擇29
6.3 狀態變換壓電吸振器29
6.3-1 改變電阻參數29
6.3-2 改變直流電源參數30
6.4 實驗結果31
6.4-1 實驗參數設定32
6.4-2 實驗結果分析32
第七章結論與未來建議34
7.1 結論整理34
7.2 未來建議35
參考文獻37

參考文獻

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指導教授

黃以玫(Yi-Mei Huang)

審核日期

2010-8-23

推文