｜｜工業基礎專欄｜雙浮動振動台壓縮分量分析技術

前言

撓性體的振動性能測試平台，通常需要一個厚重堅固的基座，才能夠提供撓性體在振動時一個穩定的端面。如果要縮小振動設備重量，勢必採用輕量化的安裝平台，也因此不再有穩定的一個端面作為參考座標，意味撓性體兩個端面都在運動。本文將探討兩端浮動的撓性體運動時，淨壓縮量與壓縮力的計算方法。

雙浮動平台振動方程式分析

撓性體的振動性能測試平台一個厚重堅固的基座，不僅僅是為了安裝笨重的油壓系統，也能夠同時提供撓性體在振動時一個穩定的端面。這樣的結構設計，雖然會使得振動平台重量增加許多，但是因為油壓系統本身重量就大，驅動能力也高，所以並沒有輕量化的需求。油壓系統採用伺服閥門控制油壓缸往復，一般國內伺服閥驅動頻率約在200Hz，最高不會超過500Hz。國外特殊品可以提高到1000 Hz，但是價格非常昂貴，且關鍵閥體交期很長。

相對於傳統油壓閥門驅動方式，新的電磁式振動子採用電磁推力原理，驅動頻率可以較油壓系統高達數倍以上，一般工作在數千Hz是很平常的事。但是電磁式振動子推力比較小，因此承靠端面結構設計重量都很輕，以提高撓性體振幅。這樣輕量化的結構設計，使得撓性體振動時兩個端面都同時振動，結構壓縮力與加速力互相參雜，所得實驗數據遠較單端面固定的結果複雜，需要以數學的方法將其互相分離。

圖1顯示當撓性體一端面為穩定狀態時，撓性體壓縮量直觀上可以另一端振動計算出。考慮最單純的雙浮動端面，圖2顯示兩端面振動方向相反，且沒有相位差

圖1 撓性體振動一端面為固定

圖2 撓性體雙端面振動單純反向