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伺服器機殼設計與分析

本論文研製之目的在於使用有限元素分析軟體與實際量測來進行伺服器機殼設計與驗證，針對伺服器機殼裝配硬碟後，其產生之變形量是否會超過0.4mm進而在裝配上產生干涉，並探討伺服器機殼內之相關機構與整體結構強度關係，建立一套對於伺服器機殼參數設計的流程。採用田口參數設計法，以伺服器機殼中的鋼板厚度、Punch種類、風扇牆高度、支撐托盤鋼板厚度、HDD重量為控制因子，使用有限元素分析軟體ABAQUS取代實驗進行伺服器機殼直交表分析。經由直交表分析篩選最佳參數組合，篩選最佳參數組合後使用田口實驗方法公式預測該參數組合之S/N比，並將該參數組合進行有限元素分析，透過後處理查看其變形量，將其變形量換算S/N比後與該參數組合之田口實驗方法預測公式所得S/N比進行誤差比對。 將參數組合之實體伺服器機殼製造組裝完成後，以磁性塊、連桿支架、大理石平台組成量測基座，使用數位百分量表量測其變形量。將量測所得變形量計算S/N比，與參數組合之田口實驗方法預測公式所得S/N比進行誤差比對。量測變形量為0.143mm，平均誤差百分比為8.01%；有較高的誤差百分比是因伺服器機殼在加工時已經產生變形，誤差百分比因此提高；但伺服器機殼變形量仍不超過0.4mm，因此不會在裝配時產生干涉。 依照ISTA規範進行伺服器機殼落摔分析與試驗，使用Ls-Dyna做為Solver並配合HyperWorks進行前後處理，於後處理所得落摔產生最大應力為165MPa，鋼板材質降伏強度為320MPa，換算安全係數1.93，因此預測該伺服器機殼能通過落摔試驗。進行落摔試驗後檢測外觀有無物理傷害以及功能檢查，檢測後均無物理傷害且功能皆為正常，該伺服器機殼通過ISTA落摔試驗。

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熱水器控制面板風格造型設計

現今由於溫室效應的關係，地球溫度逐年上升，如何有效利用能源成為人人必須重視的議題，熱泵熱水系統是一種可以吸收大氣熱能，經過熱轉換後加熱家庭所需用水，最後排放出冷氣，如此環保與節能的裝置，是未來的趨勢，然而，現今熱泵熱水器的控制面板，使用者在操作時，經常碰到二問題，第一，控制面板操控介面的設計不夠簡單明瞭，令使用者找不到想要操作的功能。第二，現有控制面板之造型多偏向於工業風格，若安裝於一般家庭之室內環境顯得突兀，因此，本研究針對此二問題進行探討，最終提出了二設計方針，分別為控制面板外觀造型設計原則與控制面板人機介面設計原則。

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三軸CNC工具機之多體動力學分析

工具機產業為我國近年來在電子產業之外致力發展與推動的產業之一，向來視為機械之母，其應用相當廣泛，本論文主要以 CNC 工具機作為分析機型，討論主要元件彈性化於剛體與彈性體耦合加工時的傳動機構與承載主結構的彈性振動變形對估算各種力量的動態影響，以ANSYS 有限元素法分析探討其共振頻率、阻尼與模態振型，並透過動態分析軟體RecurDyn從事剛柔耦合分析，使用RecurDyn中的設定方式使其更接近真實工具機的運作情況，在仿真的情況下模擬工具機在移動時所產生振動對於彈性件的動態影響與接觸力，並探討彈性件移動時的接觸應力是否接近於實際狀況，另外也討論了 CNC 工具機的振動模態與振動變形對機台的影響，使用 ANSYS 有限元素分析軟體去設定機台的有限元素模型並分析，以及使用大型敲擊鎚模態分析軟體ME，scopeVES，求出其共振頻率、模態振型等，使工具機能在仿真的情況下模擬機台運作時所產生慣性振動對機台的影響，本文將對於其結構與模態振型從事模擬分析並比較實驗值與分析值的差異。

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高效CNC型鋼製程整廠輸出帶鋸床之 電腦輔助設計與分析

本論文主要以高效CNC型鋼製程帶鋸床作為傳動機構的分析對象，將討論高效CNC型鋼製程帶鋸床加工時的傳動機構與承載主結構的振動變形對估算各種力量的動態影響，使用ANSYS有限元素分析軟體去設定機台的有限元素模型，討論其共振頻率、模態振型等使工具機能在仿真的情況下模擬機台運作時所產生慣性振動對機台的動態影響，本文將對於其動態結構與模態振型之影響，從事模擬分析並且比較實驗值與分析值的差異。

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大型龍門CNC加工機之電腦輔助工程設計與動態分析

近年來全世界都走向自動化這個方向發展，我國的工具機產業也跟著蓬勃發展，不管是電子業還是傳統的機械業，勢必都需要用的工具機來加工生產所需的產品，嚴格來說生活上會使用到的東西都是使用工具機加工而成的，本論文主要以大型龍門CNC加工機作為傳動機構的分析對象，將討論大型龍門CNC加工機於加工時的傳動機構與承載主結構的撓性振動變形對估算各種力量的動態影響以ANSYS Workbench這套有限元素法分析軟體去探討其共振頻率與模態振型，並使用RecurDyn 這套動態分析軟體對工具機做剛體動態模擬分析，在仿真的情況下模擬工具機在做動時所產生的振動對於機台的動態影響以及各部件之間相互的作用力，本文也會將使用分析軟體求出的共振頻率與模態振型的分析值與敲擊實驗所得到的實驗值來互相做比較。

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女性貼身衣物專用小型洗滌器之研究

身處台灣女性對於清潔貼身衣物已是必要日常活動，氣候溫熱且終年潮濕，容易孳生細菌在生理衛生考量下。多數女性用徒手清潔貼身衣物，少數則力用一般家用洗衣機；無論手洗或機洗，都有其問題存在，手洗貼身衣物，容易造成洗滌劑殘留而誘發過敏問題，此外，徒手無法確實擰乾貼身衣物，且貼身衣物長時間處在潮濕狀態容易有滋生細菌的生理衛生疑慮，細菌孳生將大大提高女性生理感染及發炎機率。另外，選擇用一般家用洗衣機清洗內衣，但多數女性喜好選擇較脆弱棉或絲的貼身衣物，馬達驅動的家用洗衣機高轉速的洗滌方法，易造成貼身衣物損壞，且高速轉速瞬間產生的大扭矩將造成內衣內鋼圈變形，再者，僅僅清洗內衣，卻使用一般家用洗衣機，對於水電能源也是一種浪費。 本研究嚐試藉由洗衣相關分析之研究，提出針對女性貼身衣物脫水機之設計方針，藉此研發出專用於女性貼身衣物之非電力驅動小型脫水機，具有不傷貼身衣物材質及鋼圈且有足夠脫乾衣物轉速之功能。 本研究招募3位受測者進行設計評估問卷的回饋。最後，討論評估回饋結果與設計方針之適切性，提出設計方針之修正建議。

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五軸TCP路徑之曲線擬合、預讀與插補

本論文提出一結合預視和曲線擬合功能之進給率調節演算法，用來產生平滑的五軸刀具中心點軌跡命令。此演算法包含了兩個主程式:曲塊程序以及預讀程序。在曲塊程序中，曲塊線段交接處的斷點首先被偵測出來，並將其所對應的進給率設為零。接著，將兩斷點間的刀具中心點命令藉由給定的弦誤差擬合成單一區塊線段或是透過雙弦誤差方法擬合成一條C3連續之B-spline曲線，而每個區塊轉角的轉角進給率則藉由滿足TCP三個線性軸的急衝限制所決定。在TCP線性軸與旋轉軸間產生最大移動量的軸被指定為主動軸，而主動軸移動量與TCP線性軸和旋轉軸間的移動量比值同時被求得。在預讀程序中，利用五軸進給率調節公式來決定主動軸的最大速度，接著進給率命令亦透過TCP線性軸和旋轉軸的急衝及速度上限進一步調整，S型加減速方法則被採用以達到速度平滑化以及防止激發機台結構共振。最後，在一台桌上型五軸雕刻機上進行切削實驗來驗證此方法的效能，實驗結果顯示使用本論文所提出的五軸插補方法，其所產生的輪廓循跡精度可較海德翰控制器的方法提升一倍以上。

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輪椅傾轉機構之創新設計

本研究之主要目的在於探討傾躺輪椅迴轉機構及在瞬心與人體重心之關係的迴轉特性，並對此機構進行創新設計以突破世界專利之限制。首先，搜尋國內外之現有專利、文獻資料及現有產品，分析現有專利的機構圖並加以篩選出較具探討價值的現有專利作為參考依據，分析現存設計並探討其拓樸特性。其次，將機構簡圖一般化並繪製一般化運動鏈，並合成六連桿及八連桿運動鏈圖譜目錄，再藉由特殊化以繪製出特殊化運動鏈之圖譜目錄。然後，將特殊化運動鏈進行具體化以滿足設計需求條件及規格，合成出所有可行之傾躺功能輪椅之創新機構。並運用CAD軟體建構實體模型及利用RecurDyn以執行動力分析，最後,製作出實體機構模型以驗證產品之可利用性、新穎性與進步性。

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圓柱螺旋齒輪隆齒修形對安裝誤差之影響

齒輪零件是各種機器和設備中應用最為廣泛的動力傳遞，具有傳動確實、高精密、高效率等優點。本文以隆齒修形後的圓柱螺旋齒輪為主要探討對象，且圓柱螺旋齒輪組在實際的裝配中，發生安裝誤差是難以避免的，而安裝誤差會直接對齒輪組的傳動造成影響，因此，探討隆齒修形對安裝誤差的影響是必要的。本文應用嚙合原理和微分幾何法的概念計算出齒輪齒廓的數學方程式，再將齒輪齒廓的方程式用修形圓盤計算出修形齒輪齒廓的數學方程式，利用Mathematica軟體建立修形圓柱螺旋齒輪真實齒面並調控修形修整量，匯入Pro/ENGINEER和SolidWorks軟體建構三維模型，再將模型匯入HyperMesh前處理器進行有限元素法，最後藉由LS-DYNA顯式動力學有限元素分析軟體進行求解運算，計算出螺旋齒輪對之齒面接觸應力，並探討齒輪對在不同的安裝誤差的因素下對未修形與修形齒輪對齒面的應力的變化情況，提出調整方案，對於提高齒輪設計、製造、裝配有極大幫助。

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仿生人形機器人系統的步態分析與控制

步態規劃是仿生人形機器人領域的一個重要課題。它是明瞭兩足穩定行走的理論基礎和關鍵技術。因此，步態和雙足機器人的控制是本文的主要目的。首先，從附著在機器人腰部的基礎座標系轉移到附著在機器人踝關節的位置關係可以通過基於Denavit-Hartenberg（DH）定義與正向運動學分析獲得之。接著提出軌跡規劃方法通過擺線曲線插值來實現平穩行走。然後雙足機器人的全部關節角度可以藉由步行軌跡使用逆向運動學分析獲得之。在本文中，我們參考一些文獻，介紹有關零力矩點（ZMP）和動力學方法來分析人形機器人的運動學和動力學分析。對於利用機器人的雙足行走的慣性以及上半身的主要物質性質的考慮，將以一個桌車模型的ZMP軌跡用來計算質量中心（CoM）軌跡的雙足機器人。此外，ZMP預覽控制器是專為桌車模型設計來跟踪所需的ZMP軌跡。最後，由三維建模軟體來設計一個Bioloid人形機器人的機構。通過使用RecurDyn/Control和MATLAB/ Simulink的協同仿真的方法，我們從事人形機器人的運動學和動態分析。模擬結果顯示，我們的演算法可以有效地提高人形機器人的穩定性.