未知動態施力下之壓力中心校正 未知動態施力下之壓力中心校正 未知動態施力下之壓力中心校正 未知動態施力下之壓力中心校正

在未知動態施力實際值情況下，校正器施力桿垂直作用於測力板的中心校正點上，

測力板在重、中及輕負載下之量測力量與壓力中心 X、Y 軸誤差量如圖 4-5~4-13 所示。

由於施力桿開始施力到達測力板垂直負載第一高峰點(peak)前與測力板垂直負載最後一 個高峰點至施力桿施力結束前其測力板量測壓力中心極為不隱定，因此本研究擷取施力 桿開始施力到達測力板垂直負載第一高峰點至最後一個高峰點之訊號，其實際壓力中心 與 量 測 壓 力 中 心 誤 差 平 均 值 與 標 準 差 統 計 結 果 ， 如 表 4-10 所 示 。 在 重 負 載 中 (800N~1400N)其壓力中心 X 軸誤差量平均值在-0.64mm~-0.59mm 之間、Y 軸誤差量平

表 4-8 測力板在已知動態遞增施力負載下，其壓力中心校正後之比較 負載由 523N 遞增至 987N 壓力中心誤差量

X 軸誤差量 (mm) Y 軸誤差量 (mm) 砝碼座移

動速度 (cm/sec)

Mean S.D Mean S.D

7.5 0.07 0.72 -0.06 0.60 25 0.10 0.72 -0.07 0.61

表 4-9 測力板在已知動態遞減施力負載下，其壓力中心校正後之比較 負載由 987N 遞減至 523N 壓力中心誤差量

X 軸誤差量 (mm) Y 軸誤差量 (mm) 砝碼座移

動速度 (cm/sec)

Mean S.D Mean S.D

7.5 -0.01 0.69 -0.11 0.59 25 0.03 0.69 -0.05 0.65

均值在 0.97mm~-1.10mm 之間，在中負載中(650N~800N)其壓力中心 X 軸誤差量平均值 在-0.64mm~-0.61mm 之間、Y 軸誤差量平均值在 0.75mm~0.96mm 之間，在輕負載中 (450N~650N)其壓力中心 X 軸誤差量平均值在-0.88mm~-0.53mm 之間、Y 軸誤差量平均 值在 0.70mm~-0.95mm 之間。在不同負載中其壓力中心 X 軸誤差量平均值大約集中在 -0.6mm，而 Y 軸誤差量平均值分佈較廣在 0.8mm~1.0mm 之間。

表 4-10 測力板在未知動態施力負載下，其壓力中心之比較

重負載壓力中心(800N~1400N) 中負載壓力中心(650N~800N) X 軸誤差量

重負載：負載在 800N~1400N 之間

圖 4-5 測力板在重負載下所量測力量

圖 4-6 測力板在重負載下之壓力中心 X 軸誤差量

時間(秒)

時間(秒) 垂直方向力量(N) 壓力中心X軸誤差量

時間(秒)

壓力中心Y軸誤差量

圖 4-7 測力板在重負載下之壓力中心 Y 軸誤差量

圖 4-8 測力板在中負載下所量測力量 中負載：負載在 650N~800N 之間

圖 4-9 測力板在中負載下之壓力中心 X 軸誤差量

時間(秒)

壓力中心Y軸誤差量

時間(秒)

垂直方向力量(N)

時間(秒)

壓力中心X軸誤差量

輕負載：負載在 450N~650N 之間

圖 4-12 測力板在輕負載下之壓力中心 X 軸誤差量

圖 4-13 測力板在輕負載下之壓力中心 Y 軸誤差量

時間(秒)

時間(秒)

時間(秒) 垂直方向力量(N) 壓力中心X軸誤差量壓力中心Y軸誤差量

圖 4-11 測力板在輕負載下所量測力量

Bobbert[41]等人測力板動態測試採木製平台校正器，當受測者施力於木製平台校正 器是比較容易產生振動，因此在動態測試中量測壓力中心 X、Y 軸誤差會有±20mm 振 幅的誤差量。而本研究校正器以鋁合金為主體、施力桿採不銹鋼(SUS303)，所以當受測 者施力於校正器上時，其施力立即傳遞至測力板，且校正器因不易產生振動而影響量測 壓力中心準確度。本研究動態測試中量測壓力中心 X、Y 軸誤差量標準差如表 4-10 所示，

其中重負載標準差最大值為 0.64mm、中負載標準差最大值為 0.84mm、輕負載標準差最 大值為 1.37mm (每一種負載模式共測試 4 次) 。 重負載壓力中心(800N~1400N) 中負載壓力中心(650N~800N)

X 軸誤差量

本研究依 Nachiappan[53]等人方法針對測力板中心點作動態壓力中心測試分析，其 結果如表 4-12 所示。在施力範圍 90N~160N、90N~200N、113N~160N 及 113N~200N 在 施力速度 11.86、22.61N/sec 下，其標準差均在 3mm 以上，但在施力速度 34.48N/sec 下，

除了在 90N~160N 有達到 3mm 以上，其餘施力範圍均在 3mm 以下，而施力範圍 90N~300N、113N~300N 在以上三種不同施力速度下其標準差均在 3mm 以下。因此在同 一處動態壓力中心測試，其壓力中心標準差會隨著擷取施力範圍及施力速度而有所改

N/sec ^{90N~160N 90N~200N} 90N~300N 113N~160N 113N~200N 113N~300N

11.86 3.71 3.46 2.95 3.39 3.19 2.61

施力桿施力於測力板在重、中及輕負載測試中發現，從測力板垂直負載最後一個高 峰點到施力結束前期間，其測力板垂直負載在 350N 以上所量測的壓力中心均落在施力 桿開始施力到達測力板垂直負載第一高峰點至最後一個高峰點所量測壓力中心範圍 內，其量測值如表 4-14 所示。

本研究動態施力開始增加階段和施力結束前階段其壓力中心誤差極不穩定，且所量 測的壓力中心大都落在施力桿開始施力到達測力板垂直負載第一高點至最後高點所量 測壓力中心範圍外，此現象與 Bobbert[41]等人文獻中其測力板動態測試結果相同。所以 測力板受動態施力如何在施力增加階段和施力結束前階段對量測壓力中心提高準確性 是未來研究重要課題。

表 4-14 測力板在未知動態施力負載下，從測力板垂直負載最後一個高峰點到施 力結束前期間，其測力板垂直負載在 350N 以上所量測的壓力中心誤差量

重負載壓力中心 (800N~1400N)

中負載壓力中心 (650N~800N)

輕負載壓力中心 (450N~650N) 極值

X 軸誤差量 (mm)

Y 軸誤差量 (mm)

X 軸誤差量 (mm)

Y 軸誤差量 (mm)

X 軸誤差量 (mm)

Y 軸誤差量 (mm)

最大值 1.02 2.47 1.21 2.86 1.07 1.40

最小值 -2.21 -0.17 -2.40 -0.64 -3.42 -1.42