全國中小學科展

提升纜車遭遇陣風之安全性-利用自製調諧質量阻尼器與可調式吊臂

科展類別

臺灣國際科展作品

屆次

2023年

科別

工程學

學校名稱

高雄市立高雄高級中學

指導老師

盧政良;黃繹蓁

作者

郭詠靖

關鍵字

纜車、陣風共振、調諧質量阻尼器 (TMD)

摘要或動機

遭遇強風是纜車停駛的條件之一,然而我們認為當低於停駛標準的陣風與纜車產生共振時,更會使纜車產生擺動造成危險。因此我們參考真實纜車的比例,製作出模型探討不同頻率及速度陣風對纜車造成的影響。我們發現即使風速未達停駛標準,但當其頻率與纜車接近時,即會發生共振並產生將近 30度的擺角、強度相較持續風吹拂增加 60分貝。 為了減低振動,我們首先製作可調式吊臂。但因為其在實際製作上具有困難,且可能造成乘客的不適。為此我們製作了調諧質量阻尼器,當共振發生時,將砝碼透過伺服馬達放下,使纜車的振動傳導至垂下的擺減緩振動。結果顯示阻尼器能將振動減低 10分貝,最佳的組別甚至有 16分貝的減振效果,能將擺角減低至小於 2度。期望將來能將系統自動化,在纜車遭遇陣風時自動調變阻尼器,抑制振動。

TISF2023-100021.pdf

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