試驗結果

一、摩擦力：由圖 5-3-1~圖 5-3-28 看出在阻尼器受力不大時可以明顯看出看出 一摩擦力的存在，其值約為 15kgw，因此當阻尼器受力超過±15kgw 時才能將 其特性展現出來，由圖 5-3-10~圖 5-3-14 可看出當受力超過摩擦力後，遲滯 迴圈開始呈橢圓狀，這與我們假設的 Bingham Model 十分吻合，而當阻尼器 受力遠大於摩擦力時，試驗數據則不會受到摩擦力影響，因此我們在進行試 驗數據分析挑選摩擦力影響較小的組別。

二、 溢流閥：本液流阻尼器設有溢流閥，以防止壓力過大，可由圖 5-3-38~圖 5-3-40 及圖 5-3-55~圖 5-3-64 中看出，當阻尼器受力到達約±600kgw 時，溢 流閥開啟，阻尼器內的油改由溢流閥通過，壓力不再上昇。

三、數值模擬：試驗數據之模擬必須去除摩擦力影響過大以及溢流閥釋放壓力的 組別，如此才能符合我們原先假設之 model，模擬之結果如圖 5-3-65~圖 5-3-81；我們可由模擬結果看出所假設的 Bingham Model 在遲滯迴圈兩端有 很好的準確度，但在位移越接近零也就是遲滯迴圈的中間部分卻不太吻合，

出現頸縮的現象，依照我們所假設之 Model 應是呈一飽滿橢圓，而試驗數據 卻是呈一骨頭狀或花生狀。

四、微調控制閥：微調控制閥可調整旁通管之油路流通面積，本試驗設計了三種 不同油路流通面積分別為：全開(100％)、二轉(60％)、四轉(20％)。在力方 面，油路流通面積越小，在相同頻率及振幅下產生的阻尼力越大；在遲滯迴 圈方面，油路全開(100％)的 B 組保持著飽滿的橢圓形，在遲滯迴圈中間部分 有出現微微頸縮的情形，而在二轉(60％)的 D 組頸縮的情況較為明顯，但遲 滯迴圈仍然維持飽滿橢圓形，此兩組經數據分析後，可以明顯看出當油路流 通面積縮小時，會造成液流阻尼器的阻尼值與勁度值上升(圖 5-3-87)；在四 轉(20％)的 F 組由於阻尼器受力已超過溢流閥設計壓力，所以力是上升到±

600kgw 後呈水平走勢，此與設計相符。

五、電磁伺服閥：電磁伺服閥透過改變輸入電壓的不同來控制油路流通面積，輸 入電壓越小油路流通面積亦越小，本試驗試驗了 20V、15V、10V 及 5V，由試 驗結果中可看出當電壓輸入越小阻尼器受力越大，意即油路流通面積越小阻 尼器受力越大，此與微調控制閥部分相符；由於在輸入電壓降至 10V 時阻尼 器受力已達溢流閥設計壓力，因此 I 組與 J 組皆有類似 F 組的遲滯迴圈，其 中 J 組在 0.2Hz 時已達溢流閥設計壓力，而 I 組則是在 0.6Hz 時才到達，說 明了 J 組受力是比 I 組大的，亦證明輸入電壓越小阻尼器受力越大； G 組與 H 組可透過分析試驗數據看出(圖 5-3-94)，輸入電壓越小則阻尼值與勁度值 皆有上升，即阻尼力上升；從試驗數據亦可看出電磁伺服閥的控制並非呈一 線性系統，輸入電壓與阻尼器受力的關係在 10V 時有很大的變化。

六、電磁伺服閥的即時性：電磁伺服閥透過改變輸入電壓的不同來控制油路流通 面積，若結構遭遇地震或外力則可經由電磁伺服閥即時的改變輸入電壓來達 到需要的阻尼力，故我們對電磁伺服閥的即時性作一試驗，由手動改變輸入 電壓，觀察阻尼器行為是否及時改變。試驗之電壓改變歷時與阻尼器受力歷 時如圖 5-3-95、圖 5-3-96，可明顯看出當電壓的輸入改變而阻尼器立刻做出 反應，即時性可說是非常良好；而各段不同電壓輸入下阻尼器的行為又與各 個固定電壓輸入之試驗相符，如此可知，阻尼器的電磁伺服閥控制行為不會 因「即時」而有所改變或不穩定。

七、振動頻率：為了模擬不同的外力輸入，我們在每組不同設置的試驗皆再改變 致動器的振動頻率，由 0.2Hz~1.4Hz 每隔 0.2Hz 為一單位，即有 7 種不同的 振動頻率，由每組試驗的遲滯迴圈比較圖(圖 5-3-97~圖 5-3-106)中可看出，

頻率的上升造成阻尼器受力變大，而試驗數據分析顯示(圖 5-3-87、圖 5-3-94)：頻率的上升對勁度值影響較大，頻率越高則勁度值越高，而頻率改 變對阻尼值改變不多近似一定值。

八、振動振幅：為了模擬不同的外力輸入，我們設計了三組小振幅(20 ㎜)的試

驗，頻率一樣由 0.2Hz~1.4Hz，而由微調控制閥控制油路流通面積全開(100

％)、二轉(60％)及四轉(20％)。由圖 5-3-1~圖 5-3-40 可看出，振幅小阻尼 器受力亦小，A 組與 C 組中受力都接近 15~20kgw 所以受摩擦力影響很大，其 中 A 組在 1.4Hz 時受力還是在±20kgw 左右而 C 組則是有超過±40kgw，由此可 知改變油路流通面積可影響阻尼器行為，與前面提及的試驗結果相符；而頻 率方面，頻率越高則阻尼器受力越大，且遲滯迴圈越趨陡斜，即勁度的效應 越來越明顯。