第三章 AGV 行止導致之無塵室樓板振動反應分析
3.4 參數分析
3.4.1 不同車速對樓版振動之影響
本節將探討 AGV 車速對廠房樓版之振動特性的影響。本節所設定 之 AGV 車速分別為 1m/s、1.5m/s、3m/s 及 6m/s 等四種車速。表 3.1~3.3 為柱跨距 9.6m,不同車速及 AGV 載重之參數設定值,表 3.4~3.6 則為柱跨 距 14.4m,不同車速及 AGV 載重條件下之參數設定值,表 3.7~3.9 為柱跨 距 19.2m,不同車速及 AGV 載重條件下之參數設定值。
A.等速運動之 AGV 對樓版振動之影響
圖 3.12 為跨徑 9.6m 之廠房結構,以不同車速等速前進時對廠房無塵室 樓版造成之振動反應比較。車重為 1ton,頻率區間在 0~16Hz 範圍內,車 速對樓版之振動並無太大差異;頻率區間在 16~25Hz 範圍內,振動分貝值 最大者為車速 1m/s 之情況,其原因為載重之主要頻率乃 20Hz;頻率區間 在 25~38Hz 範圍內,振動分貝值最大者為車速 1.5m/s,其原因為載重之主 要頻率為 34Hz;頻率區間在 38~80Hz 範圍內,振動分貝(dB)值最大者為 車速 3m/s,因為載重之主要頻率在 64Hz;頻率在 80Hz 以後,振動分貝(dB)
值最大者為車速 6m/s 之情況,因為載重之主要頻率為 130Hz。整體振動量 最大值發生在頻率 20Hz,其振動量為 56dB;車重為 2ton 時,車速之影響
趨勢與車重 1ton 時相同,整體振動量最大值亦發生在頻率 20Hz,其振動 量為 58 dB;車重為 3ton 時,車速之影響特性亦與前兩者相同,整體振動 量最大值發生在頻率 20Hz,其振動量為 61 dB。
圖 3.13 為跨徑 14.4m 之廠房結構,以不同車速等速前進時對廠房無塵 室樓版造成之振動反應比較。車重為 1ton,頻率區間在 0~10Hz 範圍內,
車速對樓版振動並無太大差異;頻率區間在 10~27Hz 範圍內,振動分貝值 最大者為車速 1m/s 之情況,主要原因為載重之主要頻率為 20Hz;頻率區 間在 27~40Hz 範圍內,振動分貝值最大者為車速 1.5m/s,其原因為載重之 主要頻率為 34Hz;頻率區間在 40~80Hz 範圍內,振動分貝(dB)值最大者 為車速 3m/s,因為載重之主要頻率為 64Hz;頻率在 80Hz 以後,振動分貝
(dB)值最大者為車速 6m/s 之情況,原因為載重之主要頻率為 130Hz。整 體而言振動量最大值發生在頻率 8Hz 及 20Hz,其振動量為 56dB;車重為 2ton 時,車速之影響特性與車重 1ton 時相同,整體而言最大值振動量發 生在頻率 8Hz 及 20Hz,其振動量為 61 dB;車重為 3ton 時,車速之影響 趨勢亦與前兩者相同,整體而言,最大值振動量發生在頻率 8Hz 及 20Hz,
其振動量為 64 dB。
圖 3.14 為跨徑 19.2m,以不同車速等速前進時對廠房樓版造成之振動反 應比較。車重為 1ton,頻率區間在 0~13Hz 範圍內,車速對樓版振動並無 太大差異;頻率區間在 13~25Hz 範圍內,振動分貝(dB)值最大者為車速 1m/s 之情況,其原因為載重之主要頻率為 20Hz;頻率區間在 25~40Hz 範 圍內,振動分貝(dB)值最大者為車速 1.5m/s,其原因為載重之主要頻率 為 34Hz;頻率區間在 40~80Hz 範圍內,振動分貝(dB)值最大者為車速 3m/s,因為載重之主要頻率為 64Hz;頻率在 80Hz 以後,振動分貝(dB)
值最大者為車速 6m/s 之情況,原因為載重之主要頻率為 130Hz。整體最大 值振動量發生在頻率 5Hz,其振動量為 61 dB;車重為 2ton 時,車速之影
響趨勢與車重 1ton 時相同,整體振動量最大值發生在頻率 5Hz,其振動量 為 66 dB;車重為 3ton 時,車速之影響特性亦與前兩者相同,整體振動量 最大值發生在頻率 5Hz,其振動量為 70 dB。
綜合上述不同車速等速前進時對樓版振動的影響分析,可歸納結論如 下:
1. 當跨徑為 9.6m 時,AGV 行車載重對於樓版振動的影響主要在 20Hz 附 近,無論所考慮之車速為何。主要之原因應與樓版之第一振態頻率有 關。
2. 樓版之自然振頻會隨著跨徑增加而降低。例如,跨徑放大為 14.4m 時,
樓版之第一振頻降至 8Hz;跨徑放大為 19.2m 時,樓版之第一振頻降至 5Hz。
3. 車速慢(1m/s、1.5m/s)時對樓版第一、三振頻反應的影響大過車速 快(3m/s、6m/s)時。
4. 車速快時,擾動頻率也會升高,因此一般而言會激發較高頻之樓版振 動反應。
5. 跨徑越大,樓版的振動反應也越大,無論 AGV 的車速為何。
6. AGV 載重 1ton 時,可以滿足 VC-B 的要求;AGV 載重 2~3ton 時,無法 滿足 VC-A 的要求。
B.煞車對樓版所造成之振動影響
圖 3.15~3.18 為跨徑 9.6m 條件下,煞車對廠房樓版振動之影響評估結 果。當車速為 1m/s 時,頻率範圍在 0~64Hz 內之振動反應會因煞車而放大,
頻率大於 64Hz 後振動反應則無明顯之放大現象;車速為 1.5m/s 時,在 100Hz 以下振動反應都會因煞車而放大;車速為 3m/s 時,煞車產生之放大 效應主要在 16Hz 以下之低頻範圍,高頻區則不受影響,甚至反應還有下
降的情形;車速為 6m/s 時,煞車產生之放大效應主要在 12Hz 以下之低頻 範圍。
圖 3.19~3.22 為跨徑 14.4m 條件下,煞車對廠房樓版振動之影響評估結 果。當車速為 1m/s 時,頻率範圍在 0~40Hz 內之振動反應會因煞車而放大,
頻率在 40Hz 後振動反應則無明顯之放大現象;車速為 1.5m/s 時,煞車產 生之放大效應主要在 16Hz 以下之低頻範圍及頻率範圍在 64~100Hz 內之振 動反應,頻率範圍在 20~64 Hz 內之振動反應則無明顯之放大現象;車速 為 3m/s 時,頻率範圍在 0~10Hz 內之振動反應無明顯之放大現象,頻率在 大於 10Hz 後,煞車產生之振動效應有下降的情形;車速為 6m/s 時,頻率 範圍在 0~8Hz 內之振動反應無明顯之放大現象,而頻率範圍在 8Hz 後煞車 產生之振動效應有下降的情形。
圖 3.23~3.26 為跨徑 19.2m 條件下,煞車對廠房樓版振動之影響評估結 果。當車速為 1m/s 時,在 100 Hz 以下振動反應無明顯之放大現象;車速 為 1.5m/s 時,頻率範圍在 25Hz 後振動反應會因煞車而放大,而頻率範圍 在 0~25Hz 內之振動反應則無明顯之放大現象;車速為 3m/s 時,煞車產生 之放大效應在 100Hz 以下不受影響甚至反應還有下降的情形;車速為 6m/s 時,頻率範圍在 63Hz 後振動反應無明顯之放大現象,而頻率範圍在 0~63Hz 內之振動分應則有下降的情形。
綜合上述分析,可歸納結論如下:
1.跨徑為 9.6m 時,煞車對樓版之振動反應有放大現象,其影響範圍以低 頻(20Hz 以下)較為顯著;車速低(1m/s、1.5m/s)時,煞車對樓版振 動反應放大的影響頻寬範圍較大;車速高(3m/s、6m/s)時,煞車之放 大效應主要集中在低頻區。
2.跨徑增為 14.4m 及 19.2m 時,低速行駛(1m/s、1.5m/s)下,煞車之振 動反應放大較為顯著,其影響範圍主要在 10Hz 以下(19.2m 時更低); 較高速時(3m/s、6m/s),煞車之負面影響並不顯著。
3.低速(1m/s、1.5m/s),AGV 載重 2ton 以上,AGV 煞車時將無法滿足 VC-A 之標準。其餘條件下,最佳情況也只能滿足 VC-A 之要求。
3.4.2 不同車重對樓版振動之影響
本節將探討 AGV 車重對廠房樓版振動之影響。車重分別設定為
1ton、2ton 及 3ton 共三種情況,其參數設定如表 3.1~3.9。
圖 3.27 為跨徑 9.6m,在不同車重下對樓版所產生之振動分析比 較。分析結果顯示,車重越重對樓版造成之振動反應越大;車速為 1m/s 時,不同車重所造成之尖峰振動分貝值介於 VC-A~VC-B 之間;車速為 1.5m/s 時,不同車重所造成之尖峰振動分貝值介於 VC-A~VC-C 之間;車速為 3m/s 時,不同車重所造成之尖峰振動分貝值介於 VC-B~VC-C 之間;車速為 6m/s 時,不同車重所造成之尖峰振動分貝值介於 VC-B~VC-C 之間。
圖 3.28 為跨徑 14.4m,在不同車重下對樓版所產生之振動反應比 較。結果顯示,車重越重對樓版造成之振動反應越大;車速為 1m/s 時,
不同車重所造成之尖峰振動分貝值介於 VC-A~VC-B 之間;車速為 1.5m/s 時,不同車重所造成之尖峰振動分貝值介於 VC-A~VC-B 之間;車速為 3m/s 時,不同車重所造成之尖峰振動分貝值介於 VC-A~VC-C 之間;車速為 6m/s 時,不同車重所造成之尖峰振動分貝值介於 VC-A~VC-C 之間。
圖 3.29 為跨徑 19.2m,在不同車重下對樓版所產生之振動反應比 較。結果顯示,車重越重對樓版造成之振動反應越大;車速為 1m/s 時,