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概述
學術實驗研究往往需要彈性、可客制化,並簡單易用的工具,藉以開發並建置創新的運算式、方法,與系統,用於結構動力學 (Structural dynamics) 應用。

NI 即針對桌上型、可攜式,嵌入式,與連網功能的研究應用或系統,提供完整的資料擷取、監控,與資料記錄介面卡系列。NI LabVIEW 為開發環境與圖形化的程式設計語言,適於執行資料擷取、控制作業、科學運算,與資料呈現;更可輕鬆針對上述介面卡進行設定與程式設計作業。在單一開發環境 中,可透過常見工具集建構不同的抽象等級 (Level of Abstrcation) 與運算模型,輕鬆設定、原型製作,並佈署新的運算式與數學模型。
NI 的圖形化系統設計 (GSD) 可進行控制與嵌入式設計,以單一平台整合實際訊號與數學運算式。GSD 特性更可再使用程式碼,並妥善利用新的運算與硬體加速技術,如多核心處理器、圖形處理單位 (GPU),與 FPGA,以超越傳統的設計方式最佳化系統效能。因此,使用者僅需較少的工時、歷經較少的錯誤,並耗費較低的成本,即可開發系統原型與概念性的驗證 (POC)。

LabVIEW 圖形化系統設計 (GSD) 平台具備開放式的模組化平台架構,讓使用者可輕鬆建置所需設計並進行檢驗。
結構動力學 (Structural Dynamics) 的圖形化系統設計
結構動力的學術研究,主要為結構 (建物、機器等等) 研究與其動態負載 (Dynamic loading) 的反應。此過程一般具有 3 個步驟:
- 開發數學模型以敘述實體系統
- 分析該模型以了解其動態特性參數
- 依特定作業條件與限制建立控制器或阻尼 (Damping) 機制,以達到所需的動態特性 (目標)
亦可透過結構動力學進行動態位移 (Dynamic displacement)、加速度,與模態分析作業。
一般而言,上述作業均需要不同的工具:結構、控制器,與阻尼機制的模擬/模型製作;控制器與實體結構的原型製作;於廠房或實驗室建置控制器/阻尼機 制。原型製作與建置 (佈署) 過程均必須緊密整合硬體 (量測、運算、處理),因此亦必須以實際訊號與相關作業條件,測試所設計的控制器。針對現成 (COTS) 硬體工具與客制化的設計之間,科學家與工程師往往需要可自由選擇的彈性。在此 2 項先決條件之下,應能儘量在「設計、原型製作、佈署」過程中使用相同的軟體工具。NI LabVIEW 則具備完整的方式,可讓使用者於單一軟體開發環境中執行所有作業,再進一步緊密整合不同的硬體選項;並可於客制嵌入式設計中產生 C 程式碼,以用於特定的硬體平台。
更多資源
結構動力學與結構安全監控 (SHM)
觀看更多以 LabVIEW 模擬並建構結構動力模型的資訊、解決方案、線上教學,與 Demo。
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聲音與振動
針對聲音與振動領域,了解應如何使用 LabVIEW 與圖形化系統設計 (GSD) 進行學術研究。
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機器狀態監控 (MCM)
了解應如何使用 LabVIEW 與圖形化系統設計 (GSD) 功能,並搭配不同的工具與資源,設計並製作機器狀態監控系統的原型。
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結構動力學與結構安全監控 (SHM)
下列為相關線上教學與範例,即以 LabVIEW 與 NI 硬體平台為架構,協助設計、原型製作,並建置結構動力的模型與模擬作業。
模態參數萃取 (Modal Parameter Extraction) LabVIEW VI
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