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超音波發生法與振動子的設計

目前較常用的超音波發生法可分爲機械性振動與電氣驅動兩種；其中電氣驅動式超音波依驅動原理可分爲壓電形、電伸縮形、磁伸縮形等三種。本文將針對壓電、電伸縮、磁伸縮各振動子的特性作一詳細研究並比較。 因超音波的應用範圍大致可分爲動力應用與資訊應用，使用頻率範圍由數拾KHz到數MHz，爲了適應不同的振盪頻率，一般分別採用不同的材料：在低頻範圍主要使用磁伸縮振動子，而在高頻範圍主要使用壓電或電伸縮振動子；文中也對超音波的產生法（材料）及其應用領域作一探討。

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超音波方法診斷鋼筋混凝土結構物之腐蝕損傷

本文旨在說明應用超音波方法診斷鋼筋混凝土圓柱試體之腐蝕損傷，採用ULCON3型的超音波檢測儀及500kHz接觸式直束探頭，配合TestPro之CSCAN軟體進行C掃描及量測波速的方式，檢測鋼筋混凝土試體的腐蝕損傷。當鋼筋混凝土試體中的鋼筋腐蝕或有空洞的存在，超音波在其中的傳遞會有所變化，能量也有衰減，以回波振幅圖分析評估鋼筋混凝土試體的腐蝕損傷情形。研究結果顯示，超音波之波速隨著泥凝土強度的增加而遞增，且有腐蝕鋼筋之試體其回波振幅衰減量較大，而隨著空洞尺寸的增加回波振幅的衰減量也遞增，若有裂縫存在則以回波振幅法可明顯檢測出。

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應力波方法決定鋼筋混凝土基樁之承載力

本文旨在探討應力波方法預測鋼筋泥凝土基樁軸向承載力之可行性。於實驗部份，將六根不同條件之模型樁分別打設於乾砂中，俟其穩定後對樁頭施加衝擊荷重，並同時記錄基樁之受力、速度及位移對應時間關係。分析時採用CASE方法及TNO方法預測靜態軸向承載力並與靜載重試驗結果進行比較。分析結果顯示動態試驗所得與應力波理論之分析模式相吻合，而較靜載重試驗結果高；因此，於配合適當安全係數條件下，將應力波方法運用於現地基樁工程上應屬可行。

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運用雷射干涉原理進行加速規之絕對校正

在這工業日益自動化的今天，感測器扮演著愈來愈重要的角色。因為適當的感測器能即時反應出被測機器的真實狀況，由此狀況可判斷機器是否須維修或更新，所以感測器的誤差大小，會直接影響到量測品質，而定期與精準的校正是減少這些誤差的不二法門。目前在振動量測中，加速規是使用最廣泛的感測器，因此加速規的校正若能直接追溯到基本物理量（如長度、頻率、電壓等），則必能降低振動校正的誤差。自從雷射出現以來，雷射干涉儀便使用在振動校正方面，故加速規的校正可以做到十分精確的程度。本文將介紹度量衡國家標準實驗室之振動實驗室，目前正在進行中的雷射校正系統原理與方法，主要是利用干涉條紋消失法，來量得精確的振動振幅，這種校正原理乃是利用干涉光受到兩個激振器的調制作用，進而從此調制訊號中量測激振加速度的大小，進而校正加速規的靈敏度，這種校正技術乃爲最高精度的振動量測，亦常被應用於工業界的振動量測上。

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水中感音器方向性自動化校準之研究

本研究目的在建立一套水中感音器(Transducer)方向性(directivity)靈敏度之自動化電腦控制校準系統及技術。使用有校準的感音器，才能有效地設計及操作聲納系統，量取正確的水中聲音訊號。為使感音器陣列(array)中的每個感音器，達到簡單、快速且精準的校準，自動化電腦控制校準系統爲其重要的發展方向。 本實驗過程係以轉動待校準的方向性感音器，配合自製可程式控制步進馬達(Stepping Motor)，發展自動化電腦控制軟體，以達自動化校準方向性的目的。本研究所發展的自動化控制校準系統能快速且精確地校準水中感音器的方向性，進而有助於水下聲學的研究與發展。

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Experimental Investigations on Sound-Structure Investigations by Using Modal Testing

針對一聲場與結構之耦合系統，爲了預測由內部聲場壓力所引致的結構振動，本研究發展出三種實驗方法，即UST，RST和CST。其中UST忽略了聲壓負載效應，將聲場與結構當成非耦合的子系統來處理，即視聲場壓力爲作用於結構上之外力，再依據由模態測試所推導出的結構模態模式，來預測由聲壓外力所引致的結構振動大小。而RST和CST視聲場與結構爲一耦合系統，將聲壓負載效應列入考慮，應用模態測試找出耦合系統的動態特性，以建立聲場壓力與結構振動之間的關係，做爲預測結構振動的基礎，二者最大不同在於RST只適用於共振頻率；而CST則可應用於任何頻域。爲了驗証所提出的方法，我們在鋼製圓柱殼內裝置一喇叭激振，以探討圓柱殼的表面振動，各方法之預測能力將在最後做一比較，且實驗結果所得的物理意義也將做一歸納。