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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:許育銘
研究生(外文):Yu-ming Hsu
論文名稱:榔頭敲擊之研究
論文名稱(外文):A Study of the Hammer Impact
指導教授:吳學鑑
指導教授(外文):Shyue-Jian Wu
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:機械與機電工程學系研究所
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:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:89
中文關鍵詞:敲擊有限元素法榔頭
外文關鍵詞:impacthammer
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本研究的目的在於分析榔頭鎚頭外形的變化與釘子材質的改變對於敲擊效果的影響,藉由電腦輔助繪圖軟體SolidWorks建構不同的槌頭模型,利用有限元素軟體LS-DYNA做碰撞分析,並找出較佳的鎚頭形狀與釘子的細長比關係。
本文根據市面上幾種常見的鎚頭,建立不同頸部外形的鎚頭與不同鎚面形狀敲擊釘子,並且觀察釘子受敲擊後的結果之物理性質與機械性質,比較釘子受的影響與效能。除此之外還模擬不同材質的釘子的敲擊情形,並找出最佳的釘子細長比。希望藉由上述分析模擬測試,讓研究人員更加了解,不同鎚頭結構設計所具有不同敲擊的物理效能和機械性質,以及不同材質釘子的最佳細長比。
The purpose of this study is to investigate the impact effects of varied forms of a hammer on a nail of different material. To achieve the study purpose, the researcher integrated the computer-aided design software SoildWorks and finite element analysis software LS-DYNA to analyze some familiar hammer heads with varied shapes for striking nails.
After observing the results of simulation, the researcher compared efficiencies of the physical properties and the mechanical effects. In addition, the researcher simulated different materials and sizes of the nail stricken by a hammer. He found out the best slenderness ratio of the nail. The researcher hoped that his study could provide the other designers to produce more effective hammers and nails.
頁次
內容目錄 I
圖目錄 IV
表目錄 VIII
中文摘要 IX
英文摘要 X
第一章 緒論
1-1 前言 1
1-2 文獻回顧與探討 2
1-3 研究動機與目的 5
1-4 榔頭基本介紹
1-4-1 榔頭的種類 7
1-4-2 羊角鎚之結構 8
1-5 使用軟體簡介 10
第二章 理論基礎
2-1 前言 14
2-2 理論基礎 14
2-2-1 顯性解法與隱性解法(Explicit Method & Implicit
Method) 14
2-2-2 控制方程式(Governing Equation) 15
2-2-3 中央差分法(Central difference method) 20
2-2-4 接觸演算法(Contact Algorithms) 21
2-2-5 時間步驟控制(Time step control) 21
第三章 模型建構與假設條件
3-1 前言 24
3-2 基本假設 24
3-3 材料性質 25
3-4 有限元素模型之元素種類 28
3-5 邊界以及初始條件 30
3-6 有限元素建構以及分析流程 31
第四章 結果與討論
4-1 前言 34
4-2 不同槌面形狀之敲擊效果分析
4-2-1 分析說明 34
4-2-2 分析結果 38
4-2-3 結果討論 46
4-3 不同的靜摩擦係數與動摩擦係數之敲擊效果分析
4-3-1 分析說明 47
4-3-2 分析結果 49
4-3-3 結果討論 53
4-4 槌頭的不同頸部形狀之敲擊效果分析
4-4-1 分析說明 53
4-4-2 分析結果 58
4-4-3 結果討論 62
4-5 不同材質的釘子的最佳細長比
4-5-1 分析說明 63
4-5-2 分析結果 64
4-5-3 結果討論 72
第五章 結論
5-1 結論 73
5-2 未來發展與展望 74
參考文獻 76
[1] Tetsuo YAMAGUCHI, Ichiro TOMINAGA, Takuzo IWATSUBO, Nortitoshi NAKAGAWA, and Masakatsu AKAO, 1985,“Transfer Characteristic in Collision of Two Viso-Elastomers under Mechanical Impedance”, Theoretical and Appl. Mech.,Vol.34, pp. 153-166
[2] Y. Lee,J. F. Hamiltion, and J. W. Sullivan, 1986, “The Lumped Parameter Method for Elastic Impact Problems”, J. Appl. Mech., Vol.53, pp.1-4
[3] Stephan Konz , 1986, Bent Hammer Handles, Humman Factors, 28, pp.317.
[4] Richard W. Schoenmarklin and William S. Marras, 1989, Effect of Handle Angle and Work Orientation on Hammering:Ι. Wrist Motion and Hammering Performance, Human Factors, 31(4), pp.397-411.
[5] Richard W. Schoenmarklin and William S. Marras, 1989, Effect of Handle Angle and Work Orientation on Hammering:Π. Muscle Fatige and Subjective Ratings of Body Discomfort, Human Factors, 31(4), pp.413-420.
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[12] 陳建志,莊明振,2002,鐵鎚的人因設計初探-羊角鎚的分析,明志技術學院。
[13] 林芳如,2004, DIY族群對榔頭期望意象與造形元素之對應關係,國立交通大學。
[14] ANSYS/LS-DYNA 使用手冊
[15] U.S. Department of Technology Federal Highway Administration , August 2005 , Evaluation of LS-DYNA Wood Material Model 143
[16] 陳信吉,康淵,ANSYS入門
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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