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研究生:黃裕晟
研究生(外文):Yu-Shenq Hwang
論文名稱:應用微分轉換法於振動問題之研究
論文名稱(外文):Application of The Differential Transformation Method to Vibration Problems
指導教授:陳朝光陳朝光引用關係
指導教授(外文):Chao-Kuang Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:機械工程學系碩博士班
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:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:111
中文關鍵詞:振動模態自然頻率微分轉換
外文關鍵詞:Differential transformNatural frequencyMode shape
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  本文運用微分轉換法求解Bernoulli-Euler樑及非均勻柱體之振動問題。利用Hamilton原理推導系統之統御偏微分運動方程和時變彈性邊界條件。文中首先介紹微分轉換理論的基本定義、性質及演算方法,然後介紹此法在各種問題上的應用,並以Sturm-Liouville問題為例來說明如何應用此一理論配合符號運算求解其特徵值及特徵函數,進而就Bernoulli-Euler樑及柱體,應用微分變換法分析不同條件下之振動問題。
  研究結果顯示使用微分轉換法進行模擬求解與其他方法相比較所需的運算處理時間較為短暫。有別於以往運用積分運算求解的方法,以微分轉換法求解各類問題省去了冗長及繁雜的變換程序,不僅顯得簡易且將更具系統性。而由微分轉換法所得到的結果,與解析解做比較,其誤差為約只有10-4之極小值,由此可見微分轉換法是求解線性或非線性微分方程式的有力工具。
  This study introduces a method using differential transforms to solve the vibration problems of Bernoulli-Euler beam and non-uniform column. Applying Hamilton’s principle, the governing equations and boundary conditions of Bernoulli-Euler beam and non-uniform column are derived. The basic definitions and properties of the differential transformation method were introduced briefly and the applications of this method on the many problems were displayed later, and the Sturm-Liouville problem is considered to demonstrate how to find eigenvalues and eigenfunction by using the differential transformation method and symbolic computations. Moreover, considering Bernoulli-Euler beam and non-uniform column, differential transforms are applied to solve the vibration problem of these structures under different conditions.
  The results of this research show that applying the method on the simulation procedure consumes less CPU time as compared with other methods. Unlike other integral transform methods, using the differential transform to solve many problems leaves out the copious and complex transform procedure and appears not only brief but also more systematical. The errors between the simulation results and the analytical solutions were very small, hence, the differential transformation method is a useful tool in solving linear and nonlinear equations.
摘 要 I
Abstract II
誌 謝 III
目 錄 IV
表 目 錄 VIII
圖 目 錄 IX
符號說明 XIII
第一章 緒論 1
1.1研究動機及目的 1
1.2文獻回顧 2
1.3本文架構 4
第二章 微分轉換法 5
2.1前言 5
2.2微分轉換的數學原理 5
2.3微分轉換的運算 8
2.4 微分轉換法在初始值問題之應用 14
2.5 T譜儲存法 16
2.6 微分轉換法在特徵值問題之應用 18
第三章 非均勻Bernoulli-Euler樑之振動問題 21
3.1 非均勻Bernoulli-Euler樑統御方程及邊界條件 21
3.2 分析非均勻樑自由振動情形 24
3.2.1 無因次化統御方程式與邊界條件 25
3.2.2 微分轉換法 26
3.3 分析非均勻樑強制振動情形 30
3.3.1 無因次化統御方程式與邊界條件 30
3.3.2 微分轉換法 31
3.4 均勻懸臂樑問題之分析 33
3.4.1 微分轉換法 33
3.4.2 解析解 37
3.5 非均勻懸臂樑問題之分析 38
3.5.1 自由振動情形 38
3.5.2 強制振動情形 43
第四章 儲水高塔之振動問題 59
4.1 非均勻柱統御方程及邊界條件 59
4.2 分析無受力非均勻柱之情形 61
4.2.1 統御方程及邊界條件 61
4.2.2 無因次化統御方程式與邊界條件 62
4.2.3 微分轉換法 63
4.2.4 均勻問題分析 64
4.3 分析受風力影響之非均勻柱情形 69
4.3.1 統御方程及邊界條件 70
4.3.2 無因次化統御方程式與邊界條件 71
4.3.3 微分轉換法 72
4.3.4均勻問題分析 73
4.4 分析受地震力影響之非均勻柱情形 78
4.4.1 統御方程及邊界條件 78
4.4.2 微分轉換法 78
4.4.3 均勻問題分析 78
4.5 分析受風力及地震力影響之非均勻柱情形 82
4.5.1統御方程及邊界條件 82
4.5.2 微分轉換法 82
4.5.3 均勻問題分析 83
第五章 結論與建議 101
5-1結論 101
5-2建議 102
參考文獻 103
附錄A 均勻Bernoulli-Euler樑統御方程及邊界條件之推導 106
A.1統御方程及邊界條件之推導 106
A.2自然頻率與振動模態 108
自 述 112
[1]趙家奎, 微分轉換及其在電路中的應用, 華中理工大學出版社, 1986.
[2]C.L. Chen, Y.C. Liu, “Solution of two -boundary-value problems using the differential transformation method, ” Journal of optimization theory and application ,vol.99 ,pp. 23-35, 1998.
[3]M.J. Jang, C.L. Chen, Y.C. Liu, “Two -dimensional differential transform for partial differential equations, ” Applied mathematics and computation vol.121, pp. 261-270, 2001.
[4]C.K. Chen, S.H. Ho, “Application of differential transformation to eigenvalue problem, ” Applied mathematics and computation, Vol.79, pp. 173-188, 1996.
[5]C.K. Chen, S.H. Ho, “Free vibration analysis of non-uniform timoshenko beams using differential transform, ” Applied mathematical modeling,Vol.22, No.4-5, pp. 219-234, 1998a.
[6]L.T. Yu, C.K. Chen, “The solution of the Blasius equation by the differential transformation method, ” Math. comput. modeling Vol. 28, No.1, pp. 101-111,1998.
[7]L.T. Yu, C.K. Chen, “Application of Taylor transformation to optimize rectangular fins with variable thermal parameters, ”Applied mathematical modeling, vol.22, pp. 11-21, 1998.
[8]J. S. Chiou, J. R. Tzeng, “ Application of the Taylor transform to nonlinear vibration problems, ”Trans. ASME, J. of Vibration and Acoustics, Vol. 118,pp. 83-87, 1996.
[9]何星輝著, 微分轉換於自旋、預扭、承受軸向負載Timoshenko 樑振動問題之研究, 國立成功大學機械工程學系博士論文, 1998.
[10]A. H. Nayfeh, “Perturbation methods, ” New York: John Wiley, 1973.
[11]F. Lakrad, M.Belhaq, “Periodic solutions of strongly non-linear oscillators by the multiple scales method, ” Journal of sound and vibration, vol.258(4), pp. 677-700, 2002.
[12]H. Qiao, Q. S. Li, G. Q. Li, “Torsional vibration of non-uniform shafts carrying an arbitrary number of rigid disks, ”Journal of vibration and acoustics, vol. 124, October 2002.
[13]Martinus Th. Van Genuchten, “Analytical solutions for chemical transport with simultaneous adsorption, zero-order production and first-order decay, ” Journal of hydrology, vol. 49, pp. 213-233, 1981.
[14]Md. Akram Hossain, D. R.Yonge, “Simulating advective-dispersive transport in groundwater: an accurate finite difference model, ”Applied mathematics and computation, vol.105, pp. 221-230, 1999.
[15]Attilio Maccari, “Solitons trapping for the nonlinear Klein-Gordon equation with an external excitation, ”Chaos, solitons and fractals, vol.17,pp.145-154, 2003.
[16]Salah M. El-Sayed, “The decomposition method for studying the Klein-Gordon equation, ”Chaos, solitons and fractals, vol. 18, pp.1025-1030, 2003.
[17]Abraham I.B., “Engineering Analysis via Symbolic—a Breakthrough,” Applied Mechanics Reviews,Vol. 43,No.6, pp.119-127, 1990.
[18]Wolfram S.,Mathematica:A System for Doing Mathematicas by Computer,Addison-Westly,Ubana-Champaigne,1998.
[19]Wolfram S.,The Mathematica, Wolfram Media,Cambridge University Press, 1996.
[20]Andrew D. Dimarogonas,Sam Haddad, “Vibration for Engineers , ” New Jersey: Prentice-Hall, 1992.
[21]邱政田, 機械振動學概論, 五南圖書出版公司, 2005.
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1. 林明男,(1971),「文蛤苗養殖調查報告」,中國水產,227:2。
2. 楊鴻禧、丁雲源,(1984),「文蛤人工繁殖之研究」,臺灣省水產試驗所試驗報告,36:99-111。
3. 何雲達、吳純衡,(1985),「文蛤苗人工大量繁殖種貝採卵模式之改進」,臺灣省水產試驗所試驗報告,39:15-32。
4. 何雲達,(1987),「文蛤飼料實驗」,臺灣省水產試驗所試驗報告,43:15-25。
5. 巫文隆、劉秀平,(1989),「文蛤資料研究Ⅱ.本省文蛤研究的回顧與展望」,貝類學報,14:49-61。
6. 陳致中、劉莉蓮,(1992),「文蛤養殖經營管理」,漁業推廣工作專刊,8:10-15。
7. 陳聰松、馮貢國、藍惠玲、潘泰安,(1993),「文蛤貯藏期間的鮮度變化」,水產研究,1(2):81-87。
8. 陳聰松、馮貢國、藍惠玲、潘泰安,(1994),「文蛤在不同鹽度下的吐砂效果」, 水產研究,2(1):69-73。
9. 李佩郁、李朝賢,(19960,「台灣菊花生產技術效率之分析」,農業金融論叢,36:93-123。
10. 劉祥熹、莊慶達、林榮昌,(19970,「台灣地區漁會信用部經營績效之分析-資料包絡法之應用」,基層金融,35:107-134。
11. 謝俊雄,(1997),「臺灣良質米生產效率之計量分析-資料包絡分析法之應用」,臺灣土地金融季刊,34(4):77-107。
12. 張靜貞、賴怡君,(1999),「農會信用部的效率評估與風險管制」,農業金融論叢,42:33-58。
13. 黃向文,(1999),「從淡水河口文蛤興衰看生態保育策略」,漁業推廣,151:19-24。
14. 李宗儒,(2000),「以資料包絡法衡量台灣地區魚市場經營之相對效率」,農林學報,49(3):53-63。
15. 楊世華、陳唐平、潘德芳,(2000),「蓮霧農場技術效率之分析」,中華農業研究,49(1):76-85。