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振動的基本常識 – 相位的意義及單位
前二期我們已經探討了振動三大要素中的其中二個，即振幅與頻率，本期我們繼續探討另一個要素 – 相位，相位(Phase)是指振動發生時某二個點的相對關係，用比較簡單的說法則是某二個點發生振動的時間差，參考左下圖說明，二個彈簧垂吊重物的系統完全一樣，振幅及頻率均相同，但是當第一個彈簧的重
物向下振動至下死點時，第二個彈簧的重物正好向下振動至原點位置，如果系統的振動週期是一秒鐘，則第二個系統的振動相位落後第一個系統1/4週期，亦即1/4秒。
換一個方式來說，我們若把一個振動週期劃分成360度，則第二個系統的振動相位即落後第一個系統360 / 4 = 90度。在探討相位關係時，我們雖然都在探討振動發生的時間差，但是通常以「角度」或「度」當作單位，因此「相位」有時亦被稱為「相角」。
從相位的量測分析，我們可以清楚瞭解一個振動體或一台機械設備的振動模式，如右圖所示，第一個機台的第一及第二個量測點的
振動相位相同，第二個機台的第一及第二個量測點的振動相位相差180度。因此，如果有一個大型機台或一個樓板地基，甚至一棟建築物，只要佈置好量測點，就可以輕易從振動相位分析中找到異常振動原因及改善對策，振動分析技術中的「模態分析」就是其中一種最為常用的分析改善方法。日後我們將會深入探討相位的量測方法及應用。 |
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