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研究生:吳宗鴻
研究生(外文):WU,ZONG-HONG
論文名稱:具末端質量及根部彈性拘束之旋轉非均勻樑的振動分析
指導教授:李森墉
指導教授(外文):LI,SEN-YONG
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1990
畢業學年度:78
語文別:中文
論文頁數:41
中文關鍵詞:末端質量根部彈性拘束旋轉非均勻樑振動分析自然頻率楔形樑基礎頻率
外文關鍵詞:ELASTICALLY-RESTRAINED-ROOTROTATING-NON-UNIFORM-BEAMNATURAL-FREQUENCYFAPER-BEAMFUNDAMENTAL-FREQUENCY
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一般的工程結構,如:蒸氣渦輪機葉片(steam turbine blade )。螺旋槳葉片(h-
elicopter rotor blade )均可被模擬成旋轉樑(rotating beam ),來設計分析。
而當旋轉樑加入末端質量(tip mass)後,由於末端質量的特殊功能,可用來增加氣
輪機之氣流量,修正螺旋槳振動頻率,或改變汽車冷卻風扇的撓曲性等等。因此,對
於具有末端質量之旋轉非均勻樑的振動特性研究,實屬必要。本文乃利用數值方法,
來求解具末端質量及根部彈性拘束(elastically restrained root )之旋轉非均勻
樑(rotating non-uniform beam )的自然頻率(natrual frequency )。在此僅考
慮旋轉樑之純彎曲(pure bending)振動,並分析三種不同型態之楔形樑(taper b
eam),即寬度線性變化。高度固定的楔形樑,高度線性變化。寬度固定的楔形樑與寬
度與高度均線性變化的楔形樑。結果顯示:除了不具末端質量且寬度線性變化。高度
固定的楔形樑外,不論是否具有末端質量,錐度比對第一個模態自然頻率的影響程度
,較第二、三個模態不顯著;且當錐度比小於零時,高度線性變化。寬度固定的楔形
樑前三個模態之頻率值是三種不同型態楔形樑中最低的,而當錐度比大於零時,卻是
最高的。這種現象在第一個模態並不存在於具有末端質量的楔形樑中, 此乃由於末端
質量對寬度與高度均線性變化的楔形樑影響最大所致。當分析末端質量效應時, 吾人
發現: 末端質量明顯地降低錐度比對基礎頻率( fundamental frequency )的影響,
而當安置角漸大時,具末端質量者之基礎頻率值的下降速度稍快於不具末端質量者。
另外,根部彈性拘束可較明顯地影響高模態頻率,特別是不具末端質量者,而使得頻
率值之高低結果有別於根部固定之旋轉樑。當發散性不穩定現象(the phenomenon o
f divergence instability)即將發生時,具末端質量者擁有比不具末端質量者高的
臨界根部平移彈簧剛度(the limiting root translational spring rigidity ),
臨界安置角(the limiting setting angle)與臨界轉速(the limiting rotation-
al speed )則都較低。

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