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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳昱汝
研究生(外文):Chen Yu Ru
論文名稱:防爆門振動特性之探討
指導教授:鄭丁興鄭丁興引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國防大學中正理工學院
系所名稱:軍事工程研究所
學門:軍警國防安全學門
學類:軍事學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:120
中文關鍵詞:防爆門實驗模態分析有限元素分析
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防爆門由門板、鉸鏈、門閂及氣密條所組成,其中鉸鏈、門閂、氣密條為其零配件,其動態特性不易以理論解析方式求得。本研究以鋼製單開式防爆門作為實驗研究之對象,主要結合實驗模態分析與有限元素分析,並配合理論數值相互印證。
實驗模態分析,主要是利用衝擊鎚為驅動器施加單點力於門板中點上,經由加速度計為感測器量得門板中點之反應,接著以快速傅立葉轉換進行訊號分析,進而求得結構之頻率反應函數。
在模擬方面則採用有限元素分析軟體LS-DYNA進行防爆門三維有限元素動力分析,探討簡化模型(僅門板)與防爆門標準模型(含零配件),瞭解不同邊界條件下頻率響應函數之差異性,最後以數值模擬結果與實驗值做比較。
結果顯示,不論是四端固定或是四端簡支的板元素,皆與真實防爆門實體模型所得結果有很大的差異,所以零配件的考慮與否對防爆門整體影響顯著,在防爆門設計上應加入零配件之考量,不應單純將門體簡化為板元素,這樣才能更切合實體防爆門。
目錄

摘要……………………………………………………………………………………ii
Abstract……………………………………………………………………………iii
目錄……………………………………………………………………………………iv
表目錄…………………………………………………………………………………vii
圖目錄…………………………………………………………………………………ix
1. 緒論……………………………………………………………………………………1
1.1 前言…………………………………………………………………………………1
1.2 研究流程……………………………………………………………………………2
1.3 文獻回顧……………………………………………………………………………4
1.3.1 防爆門簡介………………………………………………………………………4
1.3.2 相關實驗及數值模擬分析………………………………………………………7
2. 實驗建構……………………………………………………………………………12
2.1 理論基礎……………………………………………………………………………12
2.1.1 振動理論簡介……………………………………………………………………12
2.1.2 實驗模態分析……………………………………………………………………13
2.1.3 系統識別…………………………………………………………………………13
2.2 實驗內容及架構……………………………………………………………………15
2.2.1 實驗對象…………………………………………………………………………15
2.2.2 實驗設備…………………………………………………………………………20
2.2.3 實驗方法與步驟…………………………………………………………………27
2.2.4 實驗分組…………………………………………………………………………29
3. 數值模式模擬…………………………………………………………………………32
3.1 有限元素分析軟體…………………………………………………………………32
3.1.1 有限元素法………………………………………………………………………33
3.1.2 時間積分與時間步驟……………………………………………………………34
3.1.3 元素型態…………………………………………………………………………36
3.1.4 材料組成律………………………………………………………………………40
3.1.5 接觸部分…………………………………………………………………………41
3.2 自由振動板理論分析………………………………………………………………42
3.2.1 簡支板……………………………………………………………………………42
3.2.2 固定板……………………………………………………………………………43
3.3 數值模擬模型之建立………………………………………………………………45
3.3.1 設定元素屬性……………………………………………………………………52
3.3.2 建立實體模型……………………………………………………………………56
3.3.3 網格劃分…………………………………………………………………………60
3.3.4 設定荷載及邊界束制條件………………………………………………………65
3.3.5 求解設置…………………………………………………………………………68
4. 結果與討論……………………………………………………………………………69
4.1 實驗結果……………………………………………………………………………69
4.1.1 實驗分組一:5120H(Sampling rate 5120&Hard tip)………………71
4.1.2 實驗分組二:5120M(Sampling rate 5120&Medium tip)……………79
4.1.3 實驗分組三:25000M(Sampling rate 25000&Medium tip)…………82
4.2 模擬結果………………………………………………………………………………87
4.2.1 基礎模態分析………………………………………………………………………87
4.2.2 簡化模型……………………………………………………………………………90
4.2.2.1 四端簡支………………………………………………………90
4.2.2.2 四端固定………………………………………………………98
4.2.3 標準模型…………………………………………………………………106
5. 結論與建議………………………………………………………………………………117
5.1 結論…………………………………………………………………………………117
5.2 建議…………………………………………………………………………………117
參考文獻………………………………………………………………………………………118
參考文獻

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