高等振動學 楊 啟 榮 博士 Advanced Vibration 教 授 國立台灣師範大學 機電工程學系 楊 啟 榮 博士 教 授 國立台灣師範大學 機電工程學系 Department of Mechatronic Engineering National Taiwan Normal University Tel: 02-7734-3506; 0955-052-392 E-mail: ycr@ntnu.edu.tw

陳國聲,機械振動學課程,成大機械系

機械振動引發的影響 Machine/apparatus destroy Structural fatigue Noise radiation Improper operation Performance inefficiency Secondary damage

振動不全然是缺點–振動的用途 機械振動的應用領域： 超音波的應用領域： 定位(壓電平台) 擷取能量 送料機 、篩選機 加工 探測檢測：這包括超音波聲納、魚群探勘、海底探勘、超音波流速流量計、超音波測距。 醫療設備：包括超音波熱療、超音波影像掃描、超音波碎石機、超音波顯微鏡。 訊號感測：包括超音波壓力感測、超音波膜厚感測、超音波加速度感測、超波震動感測。 工業加工：包括超音波金屬焊接、超音波塑料焊接、超音洗淨機、超音波霧化器、超音波加溼器。 動力驅動：如超音波馬達，這種馬達可能可以做得和鉛筆一般粗細，但是卻有和一般電風扇一樣大小的輸出馬力。

防振的重要性–101大樓的防振措施 (1/2) 101的風阻尼器(學名叫做 Tuned Mass Damper（調諧質量阻尼器） )的最大震幅為150公分 大圓球被放置在樓頂(87-92層)，當外力作用於建築物的時候，建築物的擺動產生的能量會被傳導至大圓球，而大圓球的質量(重達660噸)剛剛好可以在建築物整體擺動時，由於慣性的作用向相反方向擺動，從而中和建築物的形變。

防振的重要性–101大樓的防振措施 (2/2) https://youtu.be/4ua-5rmRiwQ http://blog.ylib.com/jimyang/Archives/2008/01/23/4819 https://youtu.be/4ua-5rmRiwQ

振動的用途–美國大學生發明「聲波滅火器」 聲音振動會改變空氣狀態，形成有疏有密的波動，密區域裡的空氣分子較集中，疏區域裡空氣分子較稀薄。而音頻越低，疏區域的稀薄空氣範圍就越寬廣，一旦火苗被疏區域所含蓋住，會因缺乏助燃的氧氣而熄滅。若在方形波、200赫茲以下的低頻狀態時，就能滅，且聲音越大聲，滅火效果越好。 https://www.youtube.com/watch?v=uPVQMZ4ikvM&feature=youtu.be

課 程 資訊 課 號：MTC8004 名 稱：高等振動學 英文名稱 ：Advanced Vibration 學 分：3 類 別：選修 名 稱：高等振動學 英文名稱 ：Advanced Vibration 學 分：3 類 別：選修 適修年級 ：博/碩士生(博碩合開) 對 象：具機械、電機工程背景知識之研究生 授課老師 ：楊啟榮 博士 課程教材 ：Singiresu S. Rao, Mechanical vibrations, 5th edition, Prentice Hall, Singapore, 2011

Mechanical Vibrations Fifth Edition in SI Units Singiresu S. Rao, 2011 高立圖書代理 連絡人：顏俊杰 先生 TEL: (02) 2290-0318 ext. 222 0921-456030 0932-024814 E-mail: gauli@ms37.hinet.net

教學目標 本科目旨在協助學生，瞭解近代機械振動分析法之發展背景與高等理論基礎，課程包括單自由度系統、多自由度系統、連續系統之自由振動分析與強制振動分析；分析內容涵括簡諧外力激振、周期性外力激振、任意形式外力激振到隨機外力激振。經由課程內容，可使學生具有將振動分析運用於探討、改良結構動態響應特性之能力，並瞭解振動響應在時域與頻域信號變化的關係與原理，及其與被分析系統動態參數與動態響應間之關係。

課程預計進度 (1/2) Fundamentals of Vibration Free Vibration of Single-Degree-of-Freedom Systems Harmonically Excited Vibration Vibration Under General Forcing Condition Two Degree Freedom Systems Multidegree of Freedom Systems Determination of Natural Frequencies and Mode shapes Continuous System Vibration Control

課程預計進度 (2/2) Vibration Measurement and Applications Numerical Integration Methods in Vibration Analysis Finite Element Method Nonlinear Vibration Random Vibration

教學方法 講述法：講解各種(單自由度、多自由度、連續體)系統的自由振動分析與強制振動分析。振動響應在時域與頻域信號變化的關係，及其與系統動態參數與動態響應間之關係。 討論法 ：補充振動學在機電系統分析設計的應用範例，進行振動控制(量測與制振)的資料研讀與討論。 媒體融入教學 ：振動系統、量測、控制相關影片之觀賞與討論 專題報告 ：選定振動相關主題進行探討，並撰寫符合格式之技術報告。

評量方式 出席與課堂討論 (25%)：評量學生出席率與上課參與討論精神 。 振動案例分析作業(25%)：進行振動相關案例設計分析，進行數值解 析或軟體模擬，並探討與解釋振動相關的物理特性，如振模分析、 時域與頻域信號特性、系統動態參數與動態響應之關係等。 期末書面報告(50%)：研讀與翻譯振動學相關之國際期刊論文，或者 進行振動相關案例數值分析，並整理成指定格式之書面報告，此舉 在訓練學生擁有查閱SCI級期刊，以及撰寫符合格式之技術報告的能 力。

書面報告 翻譯一篇至少五頁之英文國際期刊論文，主題內容以振動技術為主，其需事先經過授課教師認可，認可時間最晚為期中考週。 國際期刊論文必須找2010年以後之論文。 繳交論文翻譯PDF檔案。 繳交之報告格式，需符合授課教師指定之格式(參考附件檔案)，否則將退回報告不予計分。

書面報告格式介紹(請認真體會格式的要求)。 如何尋找國際期刊論文？ Google: http://scholar.google.com/ 輸入關鍵字或作者名即可……

上課原則與配合事項 上課遲到三十分鐘，不准於該節進教室。 事假、病假必須於上課前，以簡訊、E-mail請假，或由可信賴之同學轉告。 無故曠課三次 (不定時點名) ，要求期中退選與期末直接不及格。 上課手機關機！

研究室位置：科技與工程學院 地下一樓工B03室 課輔時間 研究室位置：科技與工程學院 地下一樓工B03室

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Introduction to Mechanical Vibration 影片欣賞 Introduction to Mechanical Vibration

影片欣賞 Mechanical Vibrations: Terminologies and Definitions https://www.youtube.com/watch?v=5zjXy6tu3p4