本文以正規化邊界積分法(regularized boundary integral method, RBIM)模擬液體於二維矩形水槽及三維圓柱形水槽內之非線性沖激(sloshing)行為,以及諧調液體阻尼器(tuned liquid damper, TLD)之應用。沖激問題可視為勢流場(potential flow)中之混和型邊界值問題(mixed type boundary value problem),並由正規化邊界積分法求解之。因利用消除補償技巧(subtracting and adding-back technique),於邊界積分式中減去特定積分式,再以等價之積分式補償,以消除奇異積分(singular integral)及近鄰奇異積分(nearly singular integral),故稱正規化。相較於傳統邊界元素法(boundary element method, BEM),正規化邊界積分法較為準確、穩定及可靠,並透過直接的演算法達成高效率計算。 求得邊界上未知物理量後,利用拉格朗日(Lagragian)座標描述法追蹤自由液面運動,再由伯努力方程式(Bernoulli equation)求得槽壁上的壓力分佈,其槽底合力可視為施加於結構之外力,以此模擬液體與結構的互制行為(liquid-structure interaction)。最後藉由狀態空間法(state-space method),求解液體與結構互制之運動方程式,分析諧調液體阻尼器的動力特徵與減震效果。 為模擬液體阻尼器之消能機制,自由液面之動力邊界條件增加一項與速度相關之線性阻尼,於此稱為人工阻尼,其人工阻尼係數(artificial damping coefficient)係根據試驗求得。以單自由度(Single-degree-of-freedom, SDOF)之單擺結構為例,參考附加諧調液體阻尼器之主結構位移的頻率響應函數(frequency response function),追求設計參數的最佳化。另外,使用等效諧調質量阻尼器模擬,驗證數值方法的適用性,並討論與諧調質量阻尼器(tuned mass damper, TMD)之間的差異與優劣。最後,將研究成果應用於台北101,展現諧調液體阻尼器的經濟性與實用性。本文所使用的理論基礎與數值方法,經過實驗驗證,顯示了良好的準確性、穩定性、可靠性及實用性。
本文旨在利用頻譜疲勞分析方法,針對船體易產生應力集中區域,探討考慮水彈性之流固藕合波浪外力作用下,對船體結構疲勞損傷及疲勞壽命的影響。 船舶一生航行於海洋中,除了承受海水壓力、貨物重量與船體重量等靜負荷外,亦承受不規則波浪反覆作用之動範圍內,使得船體波振(Springing)現象引起的額外疲勞累積損傷不可忽視。此動負荷會使船體構件產生結構疲勞破壞,特別是近年來隨著船舶輕量化及採用高張力鋼之發展趨勢下,船體自然頻率大幅降低並進入船舶與波浪的遭遇頻率導致因疲勞損傷而發生之船難事件時有所聞,船體疲勞強度亦成為新船結構設計評估重點之一。 本研究將引用水彈性力學理論,藉由已開發之分析軟體,利用模態疊加法計算船體與波浪間交互的水彈性作用,以獲得考量船體整體變形下之波浪負荷,建立水動力學、水彈性力學等理論基礎研究能力。實際之數值計算乃依據法國驗船協會之頻譜疲勞分析基準,以203,000載重噸散裝貨輪為樣本船,針對易發生疲勞損傷區域進行頻譜疲勞分析,評估水彈性力學對船體結構疲勞壽命之重要性並尋求設計改善對策。最後期望透過本研究之分析流程及結果,作為日後評估大型船舶考慮水彈性力學之頻譜疲勞壽命設計的依據。
多階直流-交流功率轉換器業已廣泛用於驅動中壓變頻器等高功率負載,本論文旨在探討其架構與脈波寬度調變技術。眾所皆知,多階架構將輸出容量分散於多組功率半導體開關元件,可降低單一開關元件承受功率與元件成本;而串接橋式架構,更兼具模組化與分散切換頻率等優點,由脈波寬度調變技術達成弦波型式輸出電壓,可同時降低元件切換頻率與切換損失。 本論文提出新型的混合橋式多階直流-交流功率轉換器架構,於相同硬體層數具有最高輸出電壓階數。此外,本論文簡介周波變換器架構、電流源變頻器架構、二極體箝位式架構、飛輪電容式架構、串接橋式架構、混合橋式架構與類線性架構,並與本論文提出之新型架構比較,以驗證新型架構之優點。 其次,本論文提出新型的脈波寬度調變技術,用於控制多階直流-交流功率轉換器之輸出電壓。相較於既有之步階調變與選擇諧波消除調變,本論文提出之脈波寬度調變技術不受限於實際硬體層數,可提升諧波消除能力且不浪費切換次數,並具有最佳之總諧波失真;以1/4週期切換次數為9之七階輸出電壓為例,可消除29次以下之諧波,總諧波失真最低可達0.21%。 本論文以自行研製之實驗系統,驗證所提出之架構與脈波寬度調變技術;由數位信號處理器控制三相電動機驅動器,每相於三層全橋串聯下,輸出電壓階數可達27階。以實驗結果驗證實驗系統之正確性,並驗證本論文提出之新型架構與新型脈波寬度調變技術。
本文以頻譜疲勞分析法,探討一高速鋁合金三體船在航行中遭遇不同狀況之波浪作用造成船體應力集中較大的艙間結構應力反應,探討船體服務生命週期在波浪外力作用下,結構件的疲勞損傷及疲勞壽命。 船舶近一生航行於海洋中,除承受船體重量、貨物重量與海水壓力外,波浪負載也為重要議題,船體重載與輕載交互作用,及波浪造成船舶的反覆負載。此反覆負載將造成船體構件的疲勞破壞。特別是鋁合金材料彈性模數約為鋼材之1/3,其疲勞強度遠低於鋼材,且鋁合金電焊周圍之熱效應區材料強度下降30%至50%,過去鋼船結構設計資料發展較為完整,鋁合金船體如參採鋼船結構資料時,除降伏強度以外,疲勞強度也須進一步分析,鋁合金船結構疲勞損傷與疲勞壽命為重要議題。 本文以一1,700噸之高速鋁合金三體船為研究對象,首先建立全船有限元素模型,進行靜態分析與模態分析,並利用法國驗船協會已開發水動力分析軟體,分析船體浸水部分之水動力壓力,透過流體固體介面資料轉為船體浸水面結構入力,進行擬靜態FE-結構分析,取出結構應力敏感區與波浪反應敏感區之應力RAO(Response Amplitude Operators, 反應振幅運算子),據以分析其疲勞強度。波浪頻譜負載之頻率分析範圍為0.2 rad/s至1.8 rad/s,間隔0.1 rad/s,航向角由0°至360°,間隔15°。求解各波頻、航向角下之應力反應振幅運算子RAO,配合北大西洋統計波浪頻度表(JONSWAP Wave Spectrum for North Atlantic Ocean)與ABS波浪分佈資料,搭配鋁合金結構之S-N Curve,以計算結構疲勞壽命。
摘 要 《鏡縫拾荒 展演地圖:從巴黎公社到飛夢社區》集中於四個研究命題: 1.19世紀以降,歐洲狂歡節與政治權力抵抗的關係為何? 2.展演性(performativity)的藝術歷史應如何討論? 3.社群性:平等主義的藝術是可能的嗎? 4.前衛與傳統的銜接:民間元素的運用如何施展於當代藝術及狂歡節中? 《鏡縫拾荒》試圖建立一種重探藝術跨領域理論及相對應的歷史的態度。建構「節慶」的歷史及其危機,便成為本論主要的架構核心。節慶涉及對藝術與政治的組裝、組織與應用等多重面向,理解節慶的「創造」和「湮滅」便是衡量不同時代面對政治、意識形態與歷史的重要課題。此種藝術的跨領域意涵並非現今學科化的領域的狹隘分野,它更像是朝向某種初始階段中的藝術狀態的歷史書寫。換言之,其意義在於建構某種藝術史書寫的方法提案。而這項提案中,四個命題相互織構,且缺一不可。 《鏡縫拾荒》的誕生來自兩個緣由:(一)臺灣「跨領域藝術」口號上的分歧已歷經第一個十年,如何透過歷史檢視藝術「跨領域」狀態所面臨的危機與轉化可能,這是目前急迫需要的;(二)參與2014年臺灣「太陽花運動」的過程中,我思考眾人的「組裝」和創意力量可能帶動的「抗爭力」,且意圖拋出某種倡議式的歷史書寫,來試論藝術與社會常久以來所處的矛盾、隔閡、鑲嵌或如何解套的千絲萬縷。這些看似無法錨定的生產關係,其實仍有方法可循。 馬克思(Karl Marx)曾說,人們創造自己的歷史,但他們並非隨心所欲地創造,抑或在自己選定的條件下創造,而是在直接碰到的、既定的、從過去承繼下來的條件下創造。這段話對本文具有高度的啟發性。 正因受到馬克思的歷史洞見與巴赫汀(Mikhail Bakhtin)「狂歡-顛覆論」的交叉影響,本著聚焦於梳理歐美「狂歡節」的展演歷史脈絡,將論述時間軸置於1870-1970年間不同類型的狂歡狀態。不過,當人們論及巴黎公社時,不得不回溯法國大革命時期的歷史轉折;相對地,論及1970年代美國西雅圖飛夢社區如何釋放出眾聲喧嘩的社區能量時,不可避免地應當回應90年代的西雅圖社區發展部門持續「培力」(empowerment)其創造性能量的相關政策。咸然,在這部以「節慶」為書寫主軸的論文裏,意圖探討不同時空脈絡之下,經由藝術�節慶所能創造的「暫時性平等主義」的各種實踐方案。因此,本論文意圖透過柄谷行人的無支配自由論(“Isonomia”),重新建構展演歷史的態度:由於「無支配自由」的現形不可能憑空而出,其究竟是如何受到「支配」所影響或逃逸,這點也必然從歷史上檢討。 上述認知遂影響了論文寫作的方法論。《鏡縫拾荒》深受威尼斯建築史學派塔夫利(Manfredo Tafuri)的歷史方法影響,他相信寫作態度是暴露其歷史「危機」。同時,寫作者須將歷史書寫,鑄造成有孔的戰鬥姿態,而非定態。 關鍵詞:巴黎公社、飛夢社區、自製「節慶」、伙伴關係、無支配的自由
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