中華民國振動與噪音工程學會論文集
中華民國振動與噪音工程學會,正常發行
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本文之主要目的，在於探討防治與改善鋼鐵廠整廠噪音污染現況的實施準則，其中關於噪音污染防治與改善案之規劃、執行步驟、與評估等均有詳盡之敘述，例如：主要噪音源之研判、背景噪音之影響、環境特性之考量、改善方案之規劃、防治工程之設計、與改善後成效之評估等，皆含蓋在研究之範圍。並且就上述之各個要素設計出進行噪音污染防治與改善案之可能流程，以描繪出鋼鐵廠整廠噪音污染防治與改善之模式。此研究計畫特將東和鋼鐵企業股份有限公司，位於小港臨海工業區內之臨海廠，作為實際改善之對象，應用所建立之流程與模式，分別完成多項噪音防治工程。經此改善計畫後，該鋼鐵公司臨海廠整廠區域周界噪音量，已有顯著之成效（由改善前的72-76分貝降低十數分貝左右）。此改善案曾被〞高雄市環保行政概況〞，列為八十年度專案輔導中，緊臨住宅區之大型鋼鐵廠整廠噪音污染防治與改善成功案例之首。
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滾動元件軸承普遍的運用於工廠之各型機器中，軸承問題初期預警系統可以幫助保養單位更多的時間作停機安排及維修準備，軸承之超音頻振動診斷技術已發展多年，為早期預知滾動元件軸承問題之有效方怯。撞擊能量(SPIKE ENERGY)的發展為其中之一。本文將先介紹滾動元件軸承之基本振動頻率，而後說明軸承問題初期在超音頻域的振動發生原理及如何運用現有之感測技術和信號處理技巧，在軸承發生問題之初期即時偵測出。
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本文旨在採用ISO 9614[1]所訂定的量測聲強(Sound Intensity)計算聲功率(Sound Power)之方法，進行抽油煙機之產品噪音評估。本文不僅提出抽油煙機之噪音測試程序，同時針對國內主要製造廠所生產的抽油煙機，進行量測以獲得各廠牌抽油煙機之聲功率位準。文中接受測試的抽油煙機製造廠共計11家，而抽油煙機之排風量範圍在11.2立方公尺/min至16.5立方公尺/min。量測每台抽油煙機外所定義的包圍面上之聲強位準，再計算其A加權(A-weighted)之聲功率位準，本文所測得的結果顯示抽油煙機的聲功率位準值的分佈範圍是在65.1dBA至73.5dBA。
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對於聲學工程師而言，噪音的量測、聲學的品質及聲音的舒適性等問題是一項困難的工作。聲音和噪音的分別事實上最終是由人耳所決定。傳統決定噪音的標準是使用單獨麥克風及A-weighted SPL標準所得，這種方式是針對於是否會對人耳產生損傷所設定的標準。這種簡單的方式並不能夠決定對聲音的厭惡性及品質。這幾年來針對雙音道量測技術的研究，進而客觀判定某聲音的品質已變為可能的。藉由人工頭顱技術及人體聲學評量分析，並導入雙音通訊處理系統，使得聲音品質的分析得到長足的進步。對於令人生厭的噪音其直接原因已被歸納為音源及傳遞路徑，而且因為引發聲音的方式複雜，但僅能以特定的方式所描述，所以一種結合雙頻道量測技術及多頻道加速度訊號量測已被發展。包括藉由固定於各個音源位置的加速規訊號，並根據人耳的判定而決定影響聲音品質的相關訊息。現今，對於引起噪音的起源及傳遞方式已有能力加以確認。
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隨著現代結構物構造體的日趨複雜，及鋼結構之普遍使用，如何維持或確認結構物的完整性，便成為結構工程師重要課題之一。本文乃應用彎矩模態能夠反應結構內力分布的特性，以數學模型模擬各種不同破壞類型，進行破壞部位之診斷。首先以一單跨單間之鋼結構模型，利用單純的位移荷載模擬複雜的動力反應，經由模態分析，證明位移荷載的可信度，以提供較簡易的動態分析模式。其次，以彎矩模態分析各種類型的破壞模型，證實彎矩模態可以指示出破壞部位，並得到不同結構桿件之破壞特性；此現象是因為破壞造成內力重新分配所致，愈接近破壞區，內力重分配量愈大。故可依此原則偵測出結構物上的損壞位置。此外，本文進一步將此診斷方法應用於鋼結構橋樑上，初步分析顯示亦能獲得相當理想的效果，可以為鋼橋樑破壞診斷之用。
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惰速方向盤振動是顧客評估汽車動態特性中一項極為重要之指標。本文主要即針對惰速方向盤共振問題，以實驗模態分析方法進行偵錯改善，並建立有限元素模式，分析其結構之模態特性，做為結構修改上之依據。經由本文之討論，我們可得知增加方向機柱支架及方向盤輻條之勁度與減輕方向盤外環之重量，對提高方向盤自然振頻有很大的助益；此外亦提供了一個有效的分析模式，可做為往後新車型設計之參考。
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旋轉機械在產業中為主要的動力來源，其操作狀態影響生產成本及安全性很大。在本次研究中，我們設計了一套資料攫取系統。其以機械之振動信號，加以數位化後，利用頻譜分析作為狀態的監視及判斷。 系統硬體建立在一片個人電腦的介面卡上。其放大係數，濾波係數及觸發參數均可經由軟體控制。配合一個交談式圖形化的程式，系統功能，猶如一部數位示波器，能適用於各種不同機械的振動信號監視及模型建立。加上頻譜分析及控制的軟體後，就是一個即時式的狀態監視系統。 在實際操作上，本系統能很迅速和正確地分析出機械的狀態並做適當的提示或警告。應用在機械維護及品管上，相信能有效地提高產業界的生產力。
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本文主要探討十層工業大樓中，廠房因置放14台刺繡機所引起之樓板振動問題，並就其引發上下樓層之振動噪音問題予以改善。廠房中主要有1.5噸與1.8噸等兩型機種，每部機器有17個針織頭同時作動，現象顯示該公司換過之三類隔振材料，仍會造成4樓窗戶格格作響，2樓也能聽到低頻噪音。鑑於上述問題，我們測試了該廠所選用過之HI-Mount，橡膠防震墊片，及榻榻米等三種減振材在單一機器運轉條件下之自然頻率，結果顯示HI-Mount之自然頻率約20Hz，遠高於機器轉速500-700 rpm，其他兩類則有所改善，但振動值仍高於1.6mm/s，屬於地震等級中“相當強”一級，尤有進者，我們測得三樓地板之自然頻率為9.6Hz及12Hz，兩頻率值均非常接近機器轉速，隔振不良會造成共振現象。 基於地板振動信號分析與機器運轉穩定性要求，我們選定了國產氣壓式減振器，配合適當的保護措施，測得1.5噸機上下運動模態在4.3Hz，而1.8噸機則為5.4Hz，均低於機器轉速。改善結果得到3樓地板振動僅為原來的4%-18%，平均值為0.20 mm/s，為原值的13%；4樓地板則降為0.11mm/s，為原值的9%；2樓地板降為0.10 mm/s，為原值的25%，均屬於“無感覺”等級，同時2樓噪音也消弭於無形。經一個月後作追蹤量測，仍保持狀況良好，由此證實測試選用之減振墊能經濟且有效地改善樓板振動情形。
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本文以線性聲學阻抗之假設，運用一維之平面波聲學理論，首度推展槽孔延伸管消音器之傳輸損失分析解，並於無流速之情況下，經由分析及實驗量測值之相互比對，証實本分析法可有效地預測其消音。本文探討所獲得之結論，可實際應用於車輛消音器之設計，對通式反應型消音器聲學元件之選用及組配上提供相當大之幫助。
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近年來，隨著經濟快速成長，國民所得大幅提升，機動車輛持有率急遽上升，致使都會區之噪音污染嚴重影響生活環境品質與國民健康且衍生為眾人所垢病之重大環保議題。為此，本研究擬依不同廠牌、排氣量、轉數、馬力數、行程數之汽車、機車及柴油車進行噪音量（含加速噪音及原地噪音）測試及其特性分析與迴歸預測模式之建立，並研提改善方案；以供環保署擬訂減低噪音量管制策略之參考，亦為本研究之主要目的。