Abstract
傳統滑輪機所使用的群葉片，易在其覆環和葉片銜接處產生縫隙，而使工作流體殘留其內而發生腐蝕破裂的情形，為解決此一問題，近來多使用具整體覆環之葉片（稱相依葉片）。然而葉片覆環接觸接頭具非線性特質，使得分析相依葉片動態特性複雜。過去的文獻都只局限於討論正向力對相依葉片響應的影響，而本文則主要探討相依葉片的覆環接觸面的角度對於相依葉片響應的影響，並且由實驗來驗證所模擬的非線性接頭之正確性。本文對於葉片的模擬是採用有限單元法將葉片離散化，並以Timoshenko樑為其單位元素，將各單位元素組合並假設轉盤的剛性無窮大的邊界條件，即可得每一葉片的數學模式。對於非線性接頭的模擬，則是採用了兩段式的滑動機構。當葉片覆環間的相對位利不夠大，則葉片間受到了彈性外力，當相對位利夠大後，則葉片間便受到了庫倫摩擦力。以此覆環模型將各葉門耦合後，便可得到相依葉片的運動方程式。解此非線性方程式是以牛頓一拉福森法經長時間的暫態響應求得後而得其穩態響應。結果顯示，若定義覆環角度為覆環接面和葉片第一個模態的振動方向所夾的角度，則覆環角度愈小的話無論對於切向振態或軸向振態，皆能有效降低相依葉片的共振振幅。唯覆環間之正向預力需選擇在臨界預力附近。而在預力不調和的情況下，愈小的覆環角度使得相依葉片的切向振態的響應對於預力不調和較每感；反之愈大的覆環角度使得相依葉片的軸向振態的響應對於預力不調和較每感。此外由對單一，兩根及六根相依葉片的實驗中，從實驗和物理吻合的結果中驗證了所提的滑動接頭的正確性。