由於複合塑膠車燈受限多種複合材質以及複雜外形特性，較難以整體 進行模態量測來與分析做模型驗證，為簡化驗證以及降低結果誤差率，以 獲得在強制激振分析模型與實際結構之等效性，本節將首先對複合塑膠頭 燈治具先進行自然模態及強制激振共振頻率分析與實驗驗證。此外，並將 針對複合塑膠車燈系統進行強制激振架設與實驗結果做說明，以了解此系 統之頻率響應。
4.1 複合塑膠車燈之夾治具振動實驗
此治具結構（圖18）共分為一個矩形底板、二根Z型支撐架以及二根 L型支撐架，支撐架與底板之間個二根採鋼質內六角螺絲穩固鎖附（圖 19）。
4.1.1 固定邊界自然模態與頻率響應 1. 實驗架設與量測
對夾治具固定於剛性強地板（圖20）上，接著執行固定邊界自然模態 實驗，實驗模態儀器設備架構如圖13所示；依傳統實驗模態分析方式，以 衝擊錘為驅動器，施加點力於支撐架上以產生結構激振，衝擊頭選用鋼質 材質，將三軸向加速度計以瞬間膠固定在夾治具支撐架上量測其500Hz內 之頻率響應，透過頻譜分析儀求得結構之頻率響應函數（Frequency Response Function, FRF ）， 再 經 由 參 數 估 測 方 法 （ Modal Parameter Estimation Method），將頻率響應函數藉由曲線嵌合（curve fitting）軟體 擷取出結構之自然頻率、模態振型等模態參數。本實驗取樣頻率範圍為 5~520Hz，由圖21顯示夾治具模態量測共計12點，固定邊界下之加速度計
安裝在各量測點（圖22），於各點量測後之數據再經由LMS Test.Lab軟體 轉換為模態動態圖。
2. 結果討論
由圖23可獲得出各支撐架頻率響應頻譜結果，其中，支撐架L1在頻 率5~520Hz間並無頻率響應產生，支撐架Z1在152.7Hz產生頻率響應，支 撐架Z2共振垂直方向頻率為216Hz產生頻率響應，支撐架L2在426Hz產生 頻率響應，由圖24模態振型可發現，此種支架設計皆為自由端前後方向 bending之物理現象。
4.1.2 強制激振－共振搜尋實驗 1. 實驗架設與設定
實驗方式依據JIS D1601車輛零組件共振搜尋振動試驗法，試驗採用 正弦對數掃頻，頻率範圍為5~500Hz，加速度位準為1.0gp-p，掃描速率為 1Oct/分鐘，控制用加速度計以瞬間膠安裝於鄰近各支撐架與底板之鎖附處，
量測用加速度計也以瞬間膠安裝於各支撐架上端之鎖附孔處（圖25）。
2. 結果討論
經共振搜尋實驗由圖26可獲得出各支撐架垂直向共振頻率，其中，在 頻率5~500Hz中支撐架L1在垂直方向並無共振頻率產生，支撐架Z1垂直方 向共振頻率為150.3Hz，支撐架Z2垂直方向共振頻率為205.1Hz，支撐架L2 垂直方向共振頻率為429Hz；此結果可與4.1.1節模態結果比較可知，主要 為支撐架在前後方向bending模態振型所引起之加速度垂直向分力。
4.2 複合塑膠車燈振動實驗
本節將針對此車燈家夾治具系統進行共振搜尋試驗，為了解此車燈系 統在遭受強制激振下之共振頻率，以便瞭解其結構特性，本實驗將於車燈 本體（後燈座）共取十處具外型代表性位置，依據國際性正弦掃頻試驗方 法進行共振頻譜量測。此外，考量車燈之夾治具因採四根相互獨立支撐架 設計，且底板面積較大，為使基座加速度試驗位準之傳遞一致性，控制方 法採用三點控制（底板左/中/右以三個加速度計控制）方式。
4.2.1 實驗條件
本章節針對車燈強制激振下共振搜尋實驗程序係依據JIS D1601
（1995）執行，依據此試驗標準參考車燈安裝部位屬於Type 1乘用車
（Passenger car）型式之Class B等級，其實驗參數如表6所示。
4.2.2 振動實驗參數設定
振動實驗之設定分為通道參數、限制參數、實驗參數以及頻譜參數等 四項設定，詳細如表7~表10所示。
4.2.3 量測點與加速度計安裝
為確保複雜的複合塑膠車燈FE model與實體之準確性，除固定處之分 析點之外，亦規劃燈體其他部位一併確認，整體車燈共計分析10點（如表 11），各處量測加速度計以瞬間膠安裝如圖27~圖28所示，控制加速度計安 裝如圖29所示。
4.2.4 結果討論
由圖30及表12可觀察出，在車燈搭配支撐架夾治具之垂直向共振頻率
主要發生160Hz內，分別為61Hz及148Hz；160Hz以上各量測點並無共通 頻率響應現象，研判多應為局部（Local）響應為主，其次，與夾治具模 態頻率響應以及強制激振結果比較，車燈在與支撐架夾治具鎖附方式結合 後，因鋼質螺絲鎖附後結構剛性增加，以及夾治具相對比車燈材質剛性 強，前述各支撐架頻率響應並未直接影響車燈上各量測點共振搜尋頻譜結 果；另外，試驗期間車燈中間反射鏡飾板與燈殼間因存在製程公差，於 100~120Hz間有產生碰撞噪音現象，經觀察後判斷為中間飾板上端，於局 部部位發生前後方向位移共振碰觸透明燈殼所致。
為了瞭解此振動實驗系統之阻尼效應，由前述之半能量點法求此車燈 正弦掃頻強制激振之10處量測點共振頻率之阻尼比，並作為與本研究之分 析阻尼比作比較分析。首先由正弦掃頻頻譜結果（圖30）得各量測點最大 響應峰值與對應之頻率ωd，再取
2
1 倍峰值兩邊之頻率ω1、ω2，由於訊號 解析度之問題可能無法直接求得ω1、ω2，因此可再經由內差法求得ω1、ω2， 最後再根據（14）式求得阻尼比
ξ
，並估算系統各量測點實際自然頻率ωn。 由阻尼比與自然頻率計算結果顯示，頻率1（61Hz）由於Q值低、取2 1 倍 峰值頻帶寬大，故所得阻尼比相對大，此主要係因模態振型所引起低響 應 。 而 頻 率2 （ 148Hz ） 頻 譜 陡 峭 ， 十 點 分 析 處 阻 尼 比 平 均 為 0.05
（0.04~0.06），系統自然頻率平均高於實驗值0.3Hz。