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研究生:巫欣泰
研究生(外文):Hsin-Tai Wu
論文名稱:具有黏滯阻尼的轉盤振動分析
論文名稱(外文):Vibration Analysis of A Spinning Disc with Viscous Damping
指導教授:蔡定江蔡定江引用關係
指導教授(外文):T. C. Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:製造科技研究所
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:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:80
中文關鍵詞:古典版Von Karman 應變理論伽潦金加權殘值法黏滯阻尼
外文關鍵詞:classical platVon Karman strain theoryGalerkin weighted residual methodviscous damping
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本文分析具有分佈性黏滯阻尼之彈性旋轉圓盤的非線性動態響應。以古典板與Von Karman應變理論為基礎,延伸Hooke's Law中的楊氏係數將阻尼效應以阻尼應力-應變速率之關係引入方程式中,導出含有連續分佈阻尼之轉盤運動方程式,該方程式在轉盤的徑向、周向及橫向位移相互藕合。使用Galerkin加權殘值法將運動方程式離散化並配合適當的邊界條件探討其特徵值問題。另以逐步時間積分法來計算其動態響應,分析結果顯示材料中黏滯性阻尼對於圓盤加減速及穩定轉速時的動態響應之影響,值得重視與進一步應用。本文方程式推導及數值處理均以數學運算軟體(MATHEMATICA)執行,可減少編寫程式過程中的人為錯誤,亦可縮短研究時間。此外,另以有限元素套裝軟體(ANSYS)分析之結果與本文解作一比較。

In this thesis, the non-linear dynamic responses are analyzed for a flexible spinning disc with distributed viscous damping. Based on the classical plate theory and the van Karman strain theory, the equations of motion are derived, in which a viscous resistance related to strain rate of the disc material are incorporated into the formulation. The equations are coupled between the radial, tangential and transverse displacements. Discretized equations of motion are determined by the Galerkin weighted residual method. By specifying the appropriate boundary conditions the eigenvalue problems of a spinning disc are investigated. The dynamic responses of equation are also computed by the step-by-step time integration method. The analysis results show some significant effects of distributed viscous damping on the dynamic behaviors of a spinning disc with angular acceleration. In the derivation of equation and numerical process, the computing software package (MATHEMATICA) is highly employed instead of work done by hand to avoid man-made mistakes. In addition, the comparison of results that FEM software (ANSYS) analyzes with this study is made.

中文摘要
英文摘要
誌謝
目錄
表目錄
圖目錄
第一章 前言
1.1緒論
1.2研究方法
1.3文獻回顧
1.3.1 古典板理論
1.3.2 剪切板板理論
1.3.3 橫向負荷
1.3.4 非線性效應
1.5研究大綱
第二章 運動方程式
2.1基本假設
2.2位移-應變關係
2.3動能位能
2.3.1 總位能
2.3.2 總動能
2.3.3 非保守力
2.4 漢米頓法則
第三章 離散化運動方程式
3.1伽遼金方法
第四章 數值分析與討論
4.1黏滯阻尼對於系統自然頻率之影響
4.1.1 系統自然頻率分析
4.1.2 模態振型分析
4.2轉速與黏滯阻尼對於系統自然頻率之影響
4.2.1 旋轉勁度
4.2.2 旋轉勁度對於系統自然頻率之影響
4.3 暫態響應分析
4.3.1 電腦動態模擬
4.3.2 無阻尼系統之動態響應分析
4.3.2.1 非週期性之脈衝力響應分析
4.3.2.2 週期性之簡諧激振響應分析
4.3.3 黏滯阻尼對於系統動態響應分析
4.3.3.1 具黏滯阻尼之非週期性脈衝力響應
4.3.3.2 具黏滯阻尼之週期性簡諧激振響應分析
4.4 結果與討論
第五章 結論
參考文獻
附錄
動態模擬MATLAB/SIMULINK
符號彙編

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