Seismic motions are very complex, a

Seismic motions are very complex, and understand their effects on soil and structures are just as challenging. For example, an earthquake that occurs in one location could have drastically different effects and physical properties from another occurring half way around the globe. Discrepancies such as these make it very difficult to create a standard system in which earthquake motion can be verified. It was the purpose of this project to create a design which simplifies the complex motion of earthquakes.
The goal was to create a shake table that was cost-effective and efficient, and meets all the necessary design parameters. Some of the alternatives for the design implementation of the shake table were:
● Degrees of Freedom, DOF - any degree of linear and rotational motion
o 1-D motion - motion along a single axis (x)
o 2-D motion - motion along two axes (x, y)
o 3-D motion - motion along all three axes (x, y, z)
● An actuator to create linear motion of the table
● Using a DC Motor and converting rotational motion into linear motion
● Building a linear actuator or driving mechanism
● Use of an existing shake table for necessary parts

The relative “degree of freedom” of the design causes design constraints in the form of cost and application. The more degrees of freedom that are added to the design the more complex it becomes. The degrees of freedom introduce the acceleration, amplitude and frequency that are given off by an earthquake once it occurs. Introducing these parameters can help determine how accurately the shake can reproduce the seismic waves. A mechanism is considered to have one degree of freedom when it has the ability to move freely in one direction. Similarly, a mechanism with two degrees of freedom can move freely in two directions. Finally, a mechanism with three degrees of freedom can move freely in x, y, and z coordinates.




The use of more degrees of freedom mean creating a table with more intricate features and costly equipment creating the need for an actuator to perform those freedoms. Additionally, more degrees of freedom increase the complexity of the coding necessary to recreate frequencies from past earthquakes along various axis. Dismissal of this option was immediate as it hinders the plan to make a cost effective design. An intricate design would make for an outstanding table, which is able to recreate an earthquake wave to a the highest detail possible, this means the budget will be higher than expected because of one part. The use of more than one of each shows to be unachievable.
Specifications about size, material, and availability of parts all depend on the driving force of the design. Constructing a mechanism is the simplest and best option for creating linear motion throughout the table. While constructing an actuator would reduce purchasing costs, the design and functionality needs to be similar to that of an actual actuator. The design of an actuator from scratch comes with uncertainties of functionality and safety. Ultimately, there is minimal difference between purchasing and constructing.
Use an existing vibration table for modification into a seismic shake table was a plausible plan to a certain extent, as approval for the use of the table was not taken into account. Permission by the lab manager was denied, so this option was dismissed as well. Similarly, using scrap parts was plausible until we needed to take into account the availability of those parts. Availability was limited to only pieces for the crank arm rather than an entire top or bottom plate.
The most practical solutions were those that allowed for a cost-effective and efficient design given the complexity of the project itself. The final design solution dealt with the use of one degree of motion. While using more degrees of freedom would make the shake table design more realistically replicate seismic waves, the cost for the materials would be too high and would be cost prohibitive. While the table cannot move in all axis, it will move in the x direction at a specified frequency. Justification for its value is to be explained in later sections.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ภาพเคลื่อนไหวแผ่นดินไหวมีความซับซ้อนมาก และเข้าใจผลของดิน และโครงสร้างจะเป็นท้าทาย เช่น แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในสถานที่หนึ่งอาจมีผลแตกต่างกันอย่างมากและคุณสมบัติทางกายภาพอื่นเกิดคันทั่วโลก ความขัดแย้งเช่นนี้ทำให้มันยากมากที่จะสร้างระบบมาตรฐานในแผ่นดินไหวซึ่งการเคลื่อนไหวสามารถตรวจสอบ วัตถุประสงค์ของโครงการนี้เพื่อสร้างการออกแบบที่เคลื่อนไหวที่ซับซ้อนของการเกิดแผ่นดินไหวได้เป้าหมายคือการ สร้างตารางสั่นที่คุ้มค่า และมีประสิทธิภาพ และตรงกับพารามิเตอร์การออกแบบจำเป็นทั้งหมด บางส่วนของทางเลือกสำหรับการดำเนินการออกแบบของตารางสั่นได้:●องศาความเป็นอิสระ กรม - มีองศาของการเคลื่อนที่เชิงเส้น และหมุนo 1 D เคลื่อนที่-เคลื่อนไหวตามแกนเดียว (x)o 2 D เคลื่อนที่-เคลื่อนไหวตามสองแกน (x, y)o การเคลื่อนที่ 3-D - เคลื่อนไหวตามทั้งสามแกน (x, y, z)●การกระตุ้นเพื่อสร้างการเคลื่อนที่เชิงเส้นของตาราง ●ใช้มอเตอร์ DC และแปลงหมุนเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น●สร้างตัวกระตุ้นเชิงเส้น หรือระบบขับเคลื่อน●ใช้ตารางการสั่นที่มีอยู่สำหรับชิ้นส่วนที่จำเป็น ญาติ "องศาความเป็นอิสระ" ของการออกแบบทำให้ข้อจำกัดออกแบบในรูปของต้นทุนและการประยุกต์ เพิ่มเติมองศาความอิสระที่จะเพิ่มการออกแบบซับซ้อนมากขึ้นที่จะกลายเป็น องศาความเป็นอิสระแนะนำเร่ง คลื่น และความถี่ที่กำหนดปิด โดยแผ่นดินไหวเมื่อมันเกิดขึ้น แนะนำพารามิเตอร์เหล่านี้สามารถช่วยตรวจสอบความแม่นยำสั่นสามารถทบทวนเกิดคลื่นแผ่นดินไหว กลไกจะถือว่ามีอิสระในระดับหนึ่งเมื่อมีความสามารถในการเคลื่อนที่อย่างอิสระในทิศทางเดียว ในทำนองเดียวกัน กลไกสององศาความอิสระที่สามารถย้ายได้อย่างอิสระในสองทิศทาง ในที่สุด กลไกกับสามองศาความเป็นอิสระสามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างอิสระใน x, y และ z พิกัด การใช้เพิ่มเติมองศาความเป็นอิสระหมายถึง การสร้างตาราง ด้วยคุณลักษณะที่ซับซ้อนมากขึ้นและค่าใช้จ่ายอุปกรณ์สร้างความต้องการการกระตุ้นการเสรีภาพเหล่านั้น นอกจากนี้ เพิ่มเติมองศาความเป็นอิสระเพิ่มความซับซ้อนของการเขียนโปรแกรมจำเป็นต้องสร้างความถี่เสียงจากแผ่นดินไหวที่ผ่านมาตามแกนต่าง ๆ จ้างของตัวเลือกนี้เป็นทันทีมันกทุกหนึ่งแผนการออกแบบที่คุ้มค่า การออกแบบที่ซับซ้อนจะทำให้มีโต๊ะโดดเด่น ที่สามารถสร้างเป็นคลื่นแผ่นดินไหวจะมีรายละเอียดสูงสุดที่เป็นไปได้ ซึ่งหมายความว่า งบประมาณจะสูงขึ้นกว่าที่คาดไว้เนื่องจากส่วนหนึ่ง การใช้มากกว่าหนึ่งของแต่ละที่แสดงเป็น unachievable ข้อกำหนดเกี่ยวกับขนาด วัสดุ และความพร้อมของชิ้นส่วนทั้งหมดขึ้นกับแรงผลักดันของการออกแบบ สร้างกลไกเป็นตัวเลือกที่ง่ายที่สุด และดีที่สุดสำหรับการสร้างการเคลื่อนไหวเชิงเส้นตลอดทั้งตาราง ขณะสร้างการกระตุ้นจะลดต้นทุนการซื้อ การออกแบบและฟังก์ชันการทำงานที่ต้องมีตัวกระตุ้นที่แท้จริง การออกแบบของการกระตุ้นจากรอยขีดข่วนมาพร้อมกับความไม่แน่นอนของความปลอดภัย ในที่สุด มีความแตกต่างน้อยที่สุดระหว่างการซื้อ และการก่อสร้าง ใช้ตารางที่มีการสั่นสะเทือนอยู่ให้ปรับเปลี่ยนเป็นโต๊ะสั่นไหวของแผ่นดินไหวเลยแผนการรับมือในบางกรณี การอนุมัติสำหรับการใช้ตารางไม่ถูกนำเข้าบัญชี โดยผู้จัดการแล็บถูกปฏิเสธสิทธิ์ เพื่อให้ตัวเลือกนี้ถูกปิดเป็นอย่างดี ในทำนองเดียวกัน ใช้ชิ้นส่วนเศษไม่รับมือจนเราต้องคำนึงถึงความพร้อมของชิ้นส่วนเหล่านั้น ความพร้อมใช้งานถูกจำกัดเพียงเท่านั้นสำหรับจานมากกว่าแผ่นด้านบนหรือด้านล่างมีทั้งหมด โซลูชันที่ปฏิบัติมากที่สุดที่อนุญาตสำหรับการออกแบบมีประสิทธิภาพ และคุ้มค่าที่ได้รับความซับซ้อนของตัวโครงการเองได้ วิธีการแก้ไขปัญหาในการออกแบบขั้นสุดท้ายจัดการกับการใช้การเคลื่อนไหวในระดับหนึ่ง ในขณะที่ใช้เติมองศาความเป็นอิสระจะทำให้การออกแบบตารางสั่นมากจริง จำลองคลื่นแผ่นดินไหว ต้นทุนสำหรับวัสดุมีสูง และจะเป็นต้นทุนห้ามปราม ขณะที่ตารางไม่สามารถย้ายในแกนทั้งหมด มันจะย้ายไปในทิศทาง x ที่ความถี่ที่ระบุ เหตุผลสำหรับค่าของจะมีอธิบายไว้ในส่วนหลัง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การเคลื่อนไหวของแผ่นดินไหวมีความซับซ้อนมากและเข้าใจผลกระทบของพวกเขาในดินและโครงสร้างเป็นเพียงเป็นความท้าทาย ยกตัวอย่างเช่นการเกิดแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในสถานที่หนึ่งอาจมีผลกระทบที่แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดและคุณสมบัติทางกายภาพที่เกิดขึ้นจากอีกครึ่งทางทั่วโลก ความแตกต่างเช่นนี้ทำให้มันยากมากที่จะสร้างระบบมาตรฐานในการเคลื่อนไหวซึ่งแผ่นดินไหวสามารถตรวจสอบได้ มันเป็นจุดประสงค์ของโครงการนี้เพื่อสร้างการออกแบบที่ช่วยลดความยุ่งยากการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนของการเกิดแผ่นดินไหวที่.
เป้าหมายของเราคือการสร้างตารางการสั่นไหวที่เป็นค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพและตรงกับทุกพารามิเตอร์การออกแบบที่จำเป็น บางส่วนของทางเลือกสำหรับการดำเนินงานการออกแบบของตารางสั่นมีดังนี้
●องศาอิสระอานนท์ - ปริญญาใด ๆ ของเส้นและการเคลื่อนที่แบบหมุน
o 1-D การเคลื่อนไหว - การเคลื่อนไหวตามแกนเดียว (x)
o 2 มิติการเคลื่อนไหว - การเคลื่อนไหวพร้อม สองแกน (x, y)
o 3-D การเคลื่อนไหว - การเคลื่อนไหวพร้อมทั้งสามแกน (x, y, z)
●ตัวทำงานเพื่อสร้างการเคลื่อนไหวเชิงเส้นของตาราง
●ใช้มอเตอร์กระแสตรงและการแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนในการเคลื่อนไหวเชิงเส้น
●อาคาร ตัวกระตุ้นเชิงเส้นหรือขับรถกลไกการ
ใช้●ของตารางที่มีอยู่สำหรับการสั่นของชิ้นส่วนที่จำเป็นญาติ "ระดับของเสรีภาพ" ของการออกแบบที่ทำให้เกิดข้อ จำกัด ของการออกแบบในรูปแบบของค่าใช้จ่ายและการประยุกต์ใช้ องศาที่มากขึ้นของเสรีภาพที่จะมีการเพิ่มการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นมันจะกลายเป็น องศาของเสรีภาพแนะนำเร่งกว้างและความถี่ที่จะได้รับออกจากแผ่นดินไหวเมื่อมันเกิดขึ้น แนะนำพารามิเตอร์เหล่านี้สามารถช่วยให้กำหนดวิธีการที่ถูกต้องสั่นสามารถทำซ้ำคลื่นแผ่นดินไหว กลไกถือว่ามีหนึ่งระดับของเสรีภาพเมื่อมันมีความสามารถในการย้ายได้อย่างอิสระในทิศทางเดียว ในทำนองเดียวกันกลไกที่มีสององศาอิสระสามารถย้ายได้อย่างอิสระในสองทิศทาง ในที่สุดกลไกที่มีสามองศาอิสระสามารถย้ายได้อย่างอิสระใน X, Y, Z และพิกัด. การใช้องศาของเสรีภาพมากขึ้นหมายถึงการสร้างตารางที่มีคุณสมบัติที่ซับซ้อนมากขึ้นและค่าใช้จ่ายในการสร้างอุปกรณ์จำเป็นในการกระตุ้นเสรีภาพในการดำเนินการดังกล่าว นอกจากนี้การศึกษาสูงขึ้นของเสรีภาพเพิ่มความซับซ้อนของการเข้ารหัสที่จำเป็นในการสร้างความถี่จากการเกิดแผ่นดินไหวที่ผ่านมาตามแนวแกนต่างๆ การเลิกจ้างของตัวเลือกนี้ทันทีในขณะที่มันเป็นอุปสรรคต่อแผนการที่จะทำให้การออกแบบที่มีประสิทธิภาพ การออกแบบที่ซับซ้อนจะทำให้ตารางที่โดดเด่นซึ่งสามารถที่จะสร้างคลื่นแผ่นดินไหวที่จะให้รายละเอียดเป็นไปได้สูงสุดที่นี้หมายถึงงบประมาณที่จะสูงขึ้นกว่าที่คาดไว้เพราะส่วนหนึ่ง การใช้มากกว่าหนึ่งของแต่ละการแสดงจะเป็น unachievable. ข้อมูลจำเพาะเกี่ยวกับขนาดวัสดุและความพร้อมของชิ้นส่วนทั้งหมดขึ้นอยู่กับแรงผลักดันของการออกแบบ การสร้างกลไกที่ง่ายและเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการสร้างการเคลื่อนไหวเชิงเส้นตลอดตาราง ขณะที่การสร้างตัวกระตุ้นกล่าวจะลดค่าใช้จ่ายการจัดซื้อ, การออกแบบและการทำงานจะต้องมีการคล้ายกับที่ของตัวทำงานที่เกิดขึ้นจริง การออกแบบของตัวทำงานตั้งแต่เริ่มต้นมาพร้อมกับความไม่แน่นอนของการทำงานและความปลอดภัย ในท้ายที่สุดมีความแตกต่างน้อยที่สุดระหว่างการจัดซื้อและอาคาร. ใช้ตารางการสั่นสะเทือนที่มีอยู่สำหรับการปรับเปลี่ยนเป็นโต๊ะสั่นแผ่นดินไหวเป็นแผนเป็นไปได้ในระดับหนึ่งเช่นการอนุมัติสำหรับการใช้งานของตารางไม่ได้ถูกนำเข้าบัญชี ได้รับอนุญาตโดยผู้จัดการห้องปฏิบัติการถูกปฏิเสธดังนั้นตัวเลือกนี้ได้รับการยอมรับเป็นอย่างดี ในทำนองเดียวกันโดยใช้ชิ้นส่วนเศษเป็นไปได้จนกว่าเราจำเป็นจะต้องคำนึงถึงความพร้อมของชิ้นส่วนเหล่านั้น ความพร้อมใช้งานถูก จำกัด ให้ชิ้นส่วนเฉพาะสำหรับข้อเหวี่ยงแขนมากกว่าแผ่นด้านบนหรือด้านล่างทั้งหมด. โซลูชั่นในทางปฏิบัติมากที่สุดคือผู้ที่ได้รับอนุญาตสำหรับการออกแบบที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพที่ได้รับความซับซ้อนของโครงการเอง การแก้ปัญหาการจัดการการออกแบบขั้นสุดท้ายที่มีการใช้ในระดับหนึ่งของการเคลื่อนไหว ในขณะที่ใช้องศาของเสรีภาพมากขึ้นจะทำให้การออกแบบตารางสั่นสมจริงมากยิ่งขึ้นซ้ำคลื่นแผ่นดินไหวค่าใช้จ่ายสำหรับวัสดุที่จะสูงเกินไปและจะได้รับค่าใช้จ่ายที่ต้องห้าม ขณะที่ตารางไม่สามารถย้ายในแกนทั้งหมดก็จะย้ายไปในทิศทาง X ที่ความถี่ที่ระบุ เหตุผลสำหรับความคุ้มค่าที่จะถูกอธิบายในส่วนต่อมา