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攜帶多個單自由度彈簧－質量系統之樑的動態分析

本文提出一個用等效質量來取代彈簧-質量系統的方法，因此一根攜帶多個單自由度彈簧-質量系統之樑的自然頻率與振態便可由一根攜帶相同個數等效質量之樑的自然頻率與振態來預測。為了達成上述目的，吾人利用拉格朗日方程式來推導單自由度彈簧－質量系統的控制方程式，然後再根據牛頓第二運動定律來推導上述等效質量的數學式。為了確認本文所提理論之可靠性，由等效質量法得到的數值結果會與由傳統有限元素法所得到的數值結果做比較。比較後發現，前者和後者的數值結果非常的接近。對傳統有限元素法而言，當安裝在樑上面之彈簧-質量系統的總個數增加一個時，整個振動系統運動方程式之性質矩陣的階數亦會增加一；然而，對等效質量法而言，整個振動系統運動方程式之性質矩陣的階數不會隨著安裝在樑上面之彈簧－質量系統之總個數的增加而增加。因此，等效質量法所需要的電腦記憶體也比傳統有限元素法少。當安裝在樑上面之彈簧－質量系統的總個數很多時，上面所提之等效質量法的優點便會很顯著。此外，由於等效質量為彈簧常數k(上标 (v) 下标 y)與集結質量m(上标 (v) 下标 e)的函數，因此，本篇論文所提出之等效質量法，亦提供了一個用來估算彈簧－質量系統之總慣性效應的技巧。

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應用拓樸最佳化法於三維動態結構之設計

本文主要是發展三維動態結構之輕量化設計與材料補強設計技術，以提高結構自然頻率為主要目的。並針對轉動中之薄形結構作材料補強，以達到最少材料使用量卻能提高結構自然頻率的目標。另外亦發展出細緻化拓樸最佳化設計技術，將結構邊界上的元素當設計變數作拓樸分析，改善結構的外形輪廓且獲得更細微的材料分佈，讓拓樸形狀更明確。

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影響電漿電視面板噪音之製程因素探討

電漿電視面板(PDP)是中，日，韓三國重要之產業，但三國技術來源相同，使得製程參數之掌握變成三者最大之競爭項目。由於PDP在使用時會因高壓電極之間斷式吸引力而引發面板振動，從而產生噪音。由於產生噪音之原因已知，因此如何由製程中之參數改變以降低噪音變成很重要。本文首先建立PDP之理論靜態模型與動態模型，並由實驗驗證模型之正確性。最後利用此正確模型模擬面板在使用時之動態行為，結果發現製程中，夾具夾持位置，夾持力，焠盤支撐點分佈及大氣壓力對面板之振動皆有明顯的影響，本文之結果對國內掌握PDP之生產技術應有一定幫助。

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剛體牆支承具端點質塊之軸向移動自旋提末辛科樑之建模

本研究針對具端點質塊之軸向移動自旋樑在剛體牆拘束下，建立其非線性動態耦合模型。使用提末辛科樑理論，考慮樑上任意點具三個平移及三個轉動自由度，模擬軸向移動自旋樑非線性的運動情形。軸向移動自旋樑在剛體牆支承進出移動，其動能與應變能的推導，分成剛體牆內部與外部兩部份：在剛體牆內部，樑受其拘束作用，兩個側向平移位移受限為零；在剛體牆外部，樑則作自由振動。一平行於軸向運動的外力，施加於自旋樑在剛體牆端。使用漢彌頓原理，推導出系統之統御方程式，計有一條描述軸向運動的積微分方程式與十條描述撓性振動的二階偏微分方程式及其相關的二十個邊界條件。由方程式中可看出，撓性樑的軸向剛體移動與撓性振動及各撓性振動間均有耦合現象，並有科氏加速度及陀螺效應。另外，由本論文可簡化為純軸向移動樑或純自旋樑的模式。

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車輛排氣系統減振最佳吊點研究

排氣系統附掛在車底或車體之結構上，很容易被簡化處理，若處理不慎可能引起共振或振動能量集中於局部而導致結構噪音或掛架斷裂，甚至有局部拍擊的現象，降低行車品質。本文擬完成一套車輛排氣系統的動態特性分析與設計參數調整自動化的「結構動態分析為基礎的設計最佳化」運算程序，包含模態分析，動態反應分析，系統識別與分析模型更新，以及最佳化搜尋等工作程序。期能提供車輛在車輛排氣系統的結構設計與掛吊位置的安排能有最佳的選擇，以期達到最低振動量的目標，以排除排氣系統的結構噪音問題。

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簡支樑結構產品的振動分析

振動分析一般有兩種方法。第一種是數值分析計算法，其中最常用的為有限元素法。第二種是頻譜儀器量測法。數值分析計算法現今大都利用電腦模擬，如ANSYS、COSMOSM與NASTRAN等商業化應用軟體；但是在對於較複雜的結構或是接面（如螺絲、滑塊、轉動軸等）較多的結構時，計算法就會失去其精準度，這就是電腦模擬還是無法完全取代頻譜儀器量測法的原因。本專題主要的研究方向是以ANSYS對一簡支樑進行振動分析。利用頻譜分析儀及其振動量測軟體量取激振器實際在簡支樑上激振所產生的振動信號，再利用ME' scope VES軟體作模態分析，同樣分析出前五個模態及其對應的頻率以瞭解其相關振動的現象，並與ANSYS得到的資料比較。根據以上研究步驟與方法，將可以獲得各種簡支樑結構產品的頻率響應函數、關聯性函數及模態參數，並且加以設計振動控制的方法以便使得各種簡支樑結構產品系統的工作頻率範圍落在相關零件產品的共振頻率之外，則避免使簡支樑結構產品結構產生過大振幅，甚至超過產品的容許應力或應變範圍而產生破壞現象。

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12吋晶圓模態測試及有限元素分析

本研究將針對12吋晶圓(Wafer)進行模態測試(Model test)，取得模擬測試值，藉此與單一晶圓的有限元素分析(Finite element analysis)結果作比對驗證，目的在於修正分析模型中晶圓之楊氏係數與密度，建立一個有效代表實際結構之等效分析模型(Effective analytical model)，使晶圓模型能夠趨於接近實際晶圓的實驗數值。另外一方面也針對單一晶圓置入晶圓承載盒(Wafer Front Shipping Opening Box，FOSB)內其拘束情況下作模態測試，再與有限元素分析結果作比對驗證，藉以瞭解單一晶圓與FOSB結構之動態特性，作為FOSB後續防振設計改善之參考依據。

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Modal Properties of Golf Club Wood Driver in Different Boundary Conditions

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光碟機機體振動分析與最佳化設計

隨著多媒體蓬勃發展，高容量、高密度儲存碟片已相當成熟，但對於高容麗與高密度碟片，勢必增加主軸馬達轉速以增加讀取碟片資料的速度，如此一來，在高轉速光碟機中，振動問題就越顯著。 本研究首先藉由電腦輔助設計軟體(CAD)，設計光碟機內部結構，並利用有限元素軟體(Finite Element Method)進行模態及動態分析，探討機體結購剛性與振動情形，以分析結果作為改善結構剛性之基礎，以及光學讀取頭、主軸馬達和直線驅動馬達固定位置的不同，對光碟機穩定性的影響，使所設計的結構達到最適化，以作為光碟機結構設計與發展之參考。

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奈微米θ角平臺結構振動模態之分析設計與實證

本篇文章，主要針對所設計的奈微米θ角平臺為出發點，此平台利用二段式的槓桿機構原理，讓輸出的位移能夠增大，透過有限元素Pro/Mechanica模擬軟體分析，探討其位移與結構模態的特性，最後以實驗來佐證模擬的結果，藉此可作為控制器設計抑制振動之頻寬考量，進而提升精密機械定位性能之目的。模擬與實驗結果，顯示以壓電致動彈性鉸鍊之定位平臺其操作頻寬可達約187.5Hz，旋轉角度高達10.4mrad；展示在每單位壓電致動位移與固定平面尺寸大小下，θ角平臺所能產生之旋轉角度具優異表現。此設計結果可以應用於目前半導體晶片的精密定位與檢測，及相關奈微米機電製程技術之設備上。