臺灣博碩士論文加值系統

本研究使用有限元素分析套裝軟體ABAQUS，進行含緩衝材樓版結構力學與衝擊音之數值分析。首先，建立含緩衝材樓版表面材力學分析模型，探討不同緩衝材及面板材料，於承受設計載重或局部載重情況下之最大水平拉應力，再依據此力學分析結果，建立針對建築物樓版衝擊音問題之聲學分析模型，計算獲得室內空間之聲壓分佈，運用國際標準ISO 717-2規範，並利用數學分析軟體MATLAB，將輕量衝擊源所造成樓版衝擊音之聲壓曲線，轉換為以1/3八度音頻域為解析頻率之聲壓級評估曲線，依據所獲得之評估曲線，建議最佳之樓版表面材構造及尺寸大小。
數值分析結果顯示，緩衝材構造對於面板受力行為之影響非常顯著，其中局部支撐面板之緩衝材構造，當其支撐跨距愈大，面板所承受之拉應力愈大，相對等同厚度之全面支撐面板之緩衝材構造而言，能夠大幅降低面板所承受之拉應力。另外，緩衝材材質對樓版衝擊音之影響也非常顯著，緩衝材較軟者其隔音性能優於較硬者，數值結果顯示，硬質緩衝材之隔音效能約為8dB，軟質緩衝材之隔音效能則可高達為35dB。最後，相較於前述緩衝材之材質效應，緩衝材厚度及密度對樓版衝擊音之影響較不顯著。

A numerical model was generated by using ABAQUS to analyze the mechanical and acoustic properties of floors with resilient materials. First, the effects of resilient materials and face panels on the maximum tensile stress of floors subjected to uniform or concentrated loads are studied numerically. Furthermore, the acoustic properties of floors with resilient materials is investigated numerically to give the sound pressure distribution in an interior space, later switched to 1/3 octave SPL frequency domain according to ISO 717-2 standard, and then to propose an optimum arrangement of resilient materials and face panels for floors when their structural and acoustic properties are of concern.
Numerical results show that the arrangement of resilient materials and face panels are important to determine the mechanical and acoustic properties of floors. When loads are partially supported by resilient materials, the maximum tensile stress became greater if their span is larger. However, the tensile stress can be significantly reduced when loads are fully supported by resilient materials. Also, the impact sound insulation is enhanced if a compliant resilient material is used, leading to a sound level of 35dB compared to 8dB for a stiff resilient material. But, the effects of density and thickness of resilient materials are insignificant.

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章　緒論 1
1.1　研究動機 1
1.2　樓版衝擊音改善方式與相關研究 2
1.3　研究目的 3
1.4　研究方法與流程 4
1.5　樓版衝擊音評估指標 5
1.6　電腦數值分析軟體之選定 5
第二章　文獻回顧 12
2.1　樓版衝擊音之理論 12
2.1.1　衝擊源特性 13
2.1.2　樓版振動反應特性 15
2.1.3　室內音響放射特性 16
2.2　數值分析方法 17
2.2.1　有限元素法理論及應用 17
2.2.2　有限元素法模擬樓版衝擊音模型探討 19
2.2.3　樓版衝擊音隔音之評估規範 20
第三章　樓版衝擊音之數值分析方法 27
3.1　有限元素數值分析模型 27
3.1.1　數值模擬之基本假設 27
3.1.2　結構振動之理論 27
3.1.3　音響放射之理論 28
3.2　數值模型設定 30
3.2.1　有限元素設定 30
3.2.2　邊界條件設定 33
3.2.3　網格劃分設定 34
3.2.4　分析方法 35
第四章　數值分析結果與討論 41
4.1　樓版表面材之力學分析 41
4.1.1　橡膠墊模型 41
4.1.2　吸音棉模型 43
4.2　樓版衝擊音之聲學分析 45
4.2.1　改變空氣網格 45
4.2.2　改變分析時間 46
4.2.3　改變材質 46
4.2.4　改變厚度 47
4.2.5　改變密度 47
4.2.6　能量平衡 48
第五章　結論與建議 65
5.1　結論 65
5.2　建議 68
參考文獻 69

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