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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:葉哲仁
研究生(外文):Che-Ren Yeh
論文名稱:管路系統消音最佳化設計
論文名稱(外文):Optimization design of noise reduction in pipeline systems
指導教授:劉德源劉德源引用關係郭信川郭信川引用關係
指導教授(外文):Der-Yuan LiouShin-Chuan Gu
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:系統工程暨造船學系
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:135
中文關鍵詞:田口法類神經灰關聯
相關次數:
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管路通風系統常見於工廠、辦公大樓與住家,其中風機是噪音源,且噪音傳播會經管路壁面直接輻射或沿著風管傳遞至室內。本文試以田口法、灰色關聯度以及類神經網路對通用管路通風系統進行消音參數設計。首先蒐集整理市面上現有的消音元件之設計資料,再確立對消音系統的消音特性有影響的的參數(因子),並給定合理的水準值,最後利用田口法之直交表實驗設計,以變異數分析(ANOVA)得到參數最佳組配。
本文在處理消音系統參數設計問題,依品質特性,採單一品質及多品質特性,田口法直交表處理單一品質特性,至於多品質特性的處理,本文採用灰色理論的灰關聯度來簡化為一單品質特性問題。測試結果顯示,消音系統的消音元件對消音量影響最大者為消音箱,其次直管長度,膨脹管長度,最小者為彎管直徑。
由於田口法的直交表為屬於部份因子實驗,為確認最佳組配的結果,本文利用類神經網路建立消音系統之消音模式所預測的結果相互比較,所得結果兩者很接近,因此本文利用基於灰色理論的灰關聯的田口法來處理通風消音系統是可行的。也可證明可用較少的時間,可以得到很多有關消音系統的寶貴資料及最佳參數設計。
The pipeline ventilating system is common in the factory, office building and household, among them the air blower is the noise source and the noise can propagate along the pipeline into the inner room or radiate from the tube surface. This paper tries to design the acoustic parameters of pipeline system by using Taguchi method, grey relational analysis and artificial neural network. We first sort information of silencers in the market and make a database, next establish firmly the influential parameters(factors) of the silenced pipeline system, and give these parameters reasonable levels, finally we can get the best group to match the results by using the orthogonal table of the Taguchi method and analysis of variance(ANOVA).
This paper sorts the pipeline ventilating system into a single qualitative characteristic problem and multiple qualitative characteristics problem in dealing with the silenced ventilation system. The orthogonal table of the Taguchi method deals with the single qualitative characteristics. We use the grey relational analysis to simplify the multiple qualitative characteristics problem to single qualitative characteristics problem. The test results showed that the silencer is the best influence factor for noise attenuation in ventilation systems, next are the length of pipe and bulged tube length, the elbow pipe diameter is the least.
Because the orthogonal table of the Taguchi method is the partial factor experiment, in order to confirm the result of the best group, this paper uses the artificial neural network to establish the ventilation system forecast model, and we found that the obtained results both are to closely meet, therefore the results in this paper show that the Taguchi method process the ventilation system is feasible based on the grey relation in grey theory. Also prove that we can use the fewer time to obtain many related ventilation system silencers information and the best parameters design.
摘要 I
Abstract II
目 錄 IV
圖目錄 VIII
表目錄 X
第一章 序論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 1
1.3 研究方法及步驟 3
1.4 本文架構 4
第二章 田口式實驗設計法 5
2.1 背景及原理 5
2.2 田口實驗設計法的特點 10
2.3 品質損失函數 10
2.4 田口式實驗設計法的步驟 14
2.5 變異數分析 14
2.5.1 變異數分析的目的 15
2.5.2 不偏變異數理論介紹 17
2.5.3 變異數分析的步驟 19
2.6 田口式實驗設計法之程式建置 21
2.7 田口式實驗設計法及變異數分析小結 22
第三章 類神經網路設計 23
3.1 類神經網路由來 23
3.2 類神經網路原理簡介 23
3.2.1 類神經網路優缺點之通性 31
3.3 倒傳遞網路( Back - Propagation Network ) 32
3.3.1 倒傳遞網路演算法 33
3.3.2 倒傳遞類神經網路之參數 40
3.3.3 網路學習訓練品質的控制 41
3.4 類神經網路設計案例 42
第四章 灰關聯於多品質特性實驗設計 46
4.1 多品質特性之實驗設計 46
4.2 灰色理論 47
4.2.1 灰色系統 47
4.2.2 建立序列之可比性 48
4.2.3 四大公理 50
4.2.4 灰色關聯度 51
4.3 多品質特性之實驗設計最佳化之演算步驟 53
第五章 消音元件消音特性建置與參數分析 57
5.1 聲壓位準 57
5.2 受音端聲場之影響 60
5.3 管道底部反射音 62
5.4 直風管路的聲音損失 62
5.5 肘彎傳遞損失 63
5.6 分歧管及管徑變化聲音損失 65
5.7 膨脹壓縮管 66
5.8 再生噪音 67
5.9 消音箱參數分析 68
第六章 通風消音系統設計 69
6.1 通風消音系統問題敘述 69
6.2 管道消音系統設計之程式建購 70
6.2.1 消音系統元件設計 71
6.2.2 灰色關聯度於田口式實驗設計 76
6.3 田口實驗設計法於消音系統之參數設計 77
6.3.1管道單品質設計流程 78
6.3.1.1 消音量為設計品質特性 80
6.3.1.2 以成本價格為品質特性 82
6.3.1.3 以長度為品質特性 85
6.3.2 管道多品質特性設計流程 89
6.4 應用類神經網路於通風消音管路系統設計 94
6.5 通風消音管路系統設計分析小結 104
6.6 消音箱參數分析 105
6.6.1 消音箱設計流程 114
第七章 結論 117
參考文獻 120
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