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2014年 33卷 5期
刊出日期：2014-03-15
论文
 
       论文
1 基于能量重心法的列车轴承多普勒畸变故障声信号校正诊断研究
>张翱;胡飞;沈长青;刘方;何清波;孔凡让
DOI:
由麦克风采集的运动声源信号存在多普勒畸变现象，这极大的增加了对信号分析的难度，针对这一问题，本文提出了一种基于能量重心法的多普勒畸变校正方法，并将其应用在列车轴承故障诊断中。首先由基于能量重心法的瞬时频率（IF）估计（IFE）来获取IF向量，在莫尔斯声学理论的基础上，对IF向量进行非线性拟合，进而得到在时域进行重采样的时间间隔序列，再对原信号进行重采样处理，即可实现多普勒畸变的消除。最后本文做了一个仿真和列车轴承内外圈故障声信号的实验，分析的结果验证了此种方法的有效性。
2014 Vol. 33 (5): 1-7 [摘要] ( 454 ) HTML (0 KB)  PDF (2397 KB)  ( 290 )
8 转速数对滑动轴承动力学系数影响研究
>马文生;陈照波 焦映厚 Kirk R.G
DOI:
本文建立了滑动轴承的基于短轴承非线性油膜力模型,通过转速对轴承动力学特性的影响研究，得到了偏心率、最小油膜厚度、最大油膜压力、摩擦功耗、温升、临界轴颈质量、刚度系数、阻尼系数、二维和三维油膜压力的影响因素研究；在对三维油膜压力分析时发现存转速存在在一个临界值，当转速低于这个临界值时，转速对最大油膜压力影响较大，当转速高于这个临界值时，转速对最大油膜压力影响不大。
2014 Vol. 33 (5): 8-13 [摘要] ( 386 ) HTML (0 KB)  PDF (3936 KB)  ( 624 )
14 低速风洞模型振动主动控制仿真研究
>王学;陈陆军 ;黄勇 ;孔鹏
DOI:
风洞试验模型的振动对数据精准度具有较大影响，特别是在大迎角试验状态下模型的振动甚至危害到了试验的安全性。为了提高试验数据的精准度，保障试验安全性，有必要采取措施控制风洞试验中的模型振动。针对中国空气动力研究与发展中心4米×3米低速风洞尾撑装置的特点，制定了两种振动主动控制方案，并对控制方案进行了有限元仿真验证。采用ANSYS软件对4米×3米风洞尾撑装置进行了有限元建模，在此基础上进行了模态分析，获得了尾撑装置的固有频率及振型等动力学特征。进而采用 APDL编程语言，基于平滑预测策略对主动控制过程进行了动力学对比分析。仿真分析表明，所提出的4米×3米风洞尾撑装置主动控制方案具有良好的抑振效果。
2014 Vol. 33 (5): 14-19 [摘要] ( 472 ) HTML (0 KB)  PDF (2502 KB)  ( 263 )
20 基于小波降噪和短时傅里叶变换的主轴突加不平衡非平稳信号分析
>胡振邦 许睦旬 姜歌东;张东升
DOI:
针对主轴运行过程中突加不平衡而产生的非平稳信号无法采用传统的傅里叶变换对信号进行分析处理的问题，提出一种采用小波降噪与短时傅里叶变换相结合对主轴振动特征信息进行准确提取的方法，该方法利用小波降噪技术对非平稳信号进行滤波处理，再对滤波处理后的信号进行重构，最后通过短时傅里叶变换精确获取主轴振动幅值，通过仿真和实验验证了该方法的有效性。
2014 Vol. 33 (5): 20-23 [摘要] ( 391 ) HTML (0 KB)  PDF (1721 KB)  ( 378 )
24 单轴拉伸状态下橡胶隔振器的疲劳寿命预测研究
>王文涛;肖苏华;黄健龙;谢新星
DOI:
针对橡胶隔振器疲劳寿命预测问题，基于哑铃型橡胶材料试片的疲劳寿命试验数据，建立橡胶隔振器的疲劳寿命预测模型，进而提出橡胶隔振器疲劳寿命预测的研究方案。设计了一哑铃型橡胶试片进行拉伸疲劳试验，实测其疲劳寿命数据并以最小二乘法拟合了该试片疲劳寿命的幂函数预测模型。再通过有限元方法计算了橡胶隔振器的三种常见的疲劳寿命评价参数：对数主应变、柯西主应力和应变能密度，最后将橡胶隔振器的疲劳寿命预测值与实测值进行比对。结果发现：当疲劳失效标准静为刚度降级25%时，三种疲劳寿命评价参数均能较好地拟合成幂函数疲劳寿命预测模型，对数主应变的预测值较为接近实测值、应变能密度参数的预测值约为实测值2倍左右、柯西主应力预测寿命的可靠性验证系数均接近5，且三种疲劳损伤评价参数的疲劳寿命拟合曲线形状均较为相似。
2014 Vol. 33 (5): 24-30 [摘要] ( 359 ) HTML (0 KB)  PDF (1644 KB)  ( 329 )
31 基于H∞的铣削加工振动主动控制
>郑平旭 江浩 龙新华 孟光
DOI:
本文通过对铣削系统进行受力分析，建立了圆柱螺旋立铣刀的铣削系统动力学模型。在此基础上，针对刀具和工件的相对振动，运用H∞的鲁棒混合灵敏度法，选取了合适的权重函数W1，W2，W3，设计了主动减振控制器。将该控制器加入铣削模型之中，仿真和实验结果证明了该控制方法在铣削颤振抑制方面的有效性和鲁棒性，扩大了稳定铣削区域；同时将针对刀具和工件相对振动的控制效果与只针对刀具或者工件振动的控制效果进行了比较。
2014 Vol. 33 (5): 31-36 [摘要] ( 410 ) HTML (0 KB)  PDF (2491 KB)  ( 365 )
37 基于气流激振的离心式压缩机管道破坏机理研究
>李宏坤&#;郭骋;张晓雯;赵鹏仕;张学峰
DOI:
大型石化压缩机组中，管道易产生气流激振作用下的疲劳破坏。本文从气流激振的产生与作用机理进行分析，研究管道疲劳破坏的主要来源-声共振。采用实验室的管道声腔进行仿真分析，应用LMS仿真软件有限元法对管道内部的声模态进行计算，获取其特征频率，并进行实验测试分析，当叶片的通过频率与管道声模态频率一致时将产生声共振，振动将明显增加，揭示了声共振造成的管道疲劳破坏机理。在此基础上，结合实际大型离心式压缩机组管道振动控制的实例，证明了此方法的有效性，为大型离心式压缩机组管道的高周疲劳破坏抑制提供依据。
2014 Vol. 33 (5): 37-41 [摘要] ( 349 ) HTML (0 KB)  PDF (1461 KB)  ( 239 )
42 单面遮挡下受限甲烷气云爆炸超压模型研究
>吕东;张欣;吴伟;李晋
DOI:
气体爆炸超压的经验公式往往不涉及遮挡对其带来的影响。以基于计算流体力学的方法，研究了单面遮挡对不同量级的受限甲烷气体爆炸超压带来的影响。研究结果表明，在设计的遮挡条件下，气体爆炸的超压与折合距离在对数坐标系中近似呈线性关系。通过数值模拟，提出了受限甲烷气体在受单面遮挡时的爆炸超压、甲烷燃烧热及距离爆炸的气云中心之间的距离三者之间的模拟计算式。该方面的研究对甲烷气体爆炸方面的工程计算以及其它遮挡条件下的爆炸模拟方法均有一定的参考意义。
2014 Vol. 33 (5): 42-45 [摘要] ( 311 ) HTML (0 KB)  PDF (808 KB)  ( 253 )
46 型钢混凝土框排架混合结构弹塑性地震响应及抗震防线问题研究
>王 博 白国良 刘 林 代慧娟
DOI:
型钢混凝土框排架混合结构是一种新型的火电厂主厂房结构体系，合理的剪力墙布置能够使该类结构实现三道抗震防线。采用ABAQUS有限元软件进行8度小震、中震、大震以及9度大震下的弹塑性地震反应分析，获得结构在不同强度地震下的基底剪力、整体侧移、层间侧移角以及结构构件的损伤演化特性。研究结果表明：强震作用下剪力墙首先出现损伤破坏，可以起到第一道抗震防线的作用，有效提高了结构的抗震能力；随着地震作用的增强，结构薄弱部位由煤斗层到运转层再到底部两层下移，且整体侧移曲线由弯剪型向剪切型转变；整体结构的变形性能较好，能够满足“大震不倒”的抗震设防需求。最后，通过计算分析提出适用于不同烈度、不同场地类别下的剪力墙布置数量与抗震构造措施，可供工程设计参考。
2014 Vol. 33 (5): 46-52 [摘要] ( 309 ) HTML (0 KB)  PDF (3110 KB)  ( 220 )
53 弦-梁耦合系统的动力学行为分析
>王霞;李建平
DOI:
本文研究了弦-梁耦合系统在初始平衡解处的稳定性与分岔情况，给出了特征值随阻尼参数的变化情况，并利用稳定性分析和特征值分析等解析方法，得到了初始平衡解、周期解和拟周期解的稳定边界以及导致Hopf分岔和2维胎面等分岔解的临界分岔曲线。最后，利用数值模拟方法研究了弦-梁耦合系统的稳定性与分岔情况。
2014 Vol. 33 (5): 53-57 [摘要] ( 344 ) HTML (0 KB)  PDF (1334 KB)  ( 271 )
58 发动机双平衡轴系统设计分析
>李凤琴;郑光泽;艾晓玉;
DOI:
本文基于某直列四缸发动机的双平衡轴系统设计方案，利用Excite软件建立了发动机动力总成多体动力学分析模型，预测了动力总成振动噪声性能。分析了曲轴齿轮与平衡轴齿轮的啮合力对曲轴转速、主轴承反力的影响，探讨了搭载平衡轴系统后发动机振动响应的变化情况。利用传递路径分析方法，研究了双平衡轴系统对动力总成悬置2阶振动的减振效果及对车内噪声的改善情况。分析结果表明采用双平衡轴系统有助于提升发动机NVH性能、改善车内噪声水平。
2014 Vol. 33 (5): 58-63 [摘要] ( 472 ) HTML (0 KB)  PDF (3221 KB)  ( 526 )
64 基于Hammerstein模型的柴油机隔振非线性系统振动分析
>肖 斌;高 超;李 勇
DOI:
针对柴油机隔振非线性系统，提出基于Hammerstein模型的曲线拟合方法，研究系统非线性对其振动特性的影响，并在模态试验基础上获得线性结构动力特征。基于Hammerstein模型建立广义频响函数，考虑基频谐振广义频响函数对基频响应的作用，提取系统（1阶广义）频响函数。曲线拟合技术对（1阶广义）频响函数进行频域估计，识别出线性结构动力特征。模态参数辨识试验结果表明，提出的方法对于柴油机隔振非线性系统的线性模态参数估计是合理、有效的。基于Hammerstein模型的曲线拟合，能够消除系统非线性对振动特性影响，并能够获得系统的线性结构动力特征。
2014 Vol. 33 (5): 64-69 [摘要] ( 301 ) HTML (0 KB)  PDF (1343 KB)  ( 282 )
70 基于奇异谱分解的微机械加速度计振动噪声抑制方法
>伍宗伟;姚敏立;马红光;马帮立;田方浩
DOI:
微机械（MEMS）惯性传感器成本低的同时噪声较大，易受振动信号的干扰。为了利用微机械惯性传感器构成低成本姿态估计系统，提出了一种基于奇异谱分解（SSA）的振动噪声预处理方法。SSA方法的实质是利用延迟扩维矩阵进行主成分分析，其延迟相关的算法能够有效地分离出加速度计测量值中的趋势项与周期项，趋势项中包含有需要的姿态变化信号，周期项即为低频振动噪声，根据过零点检测方法提取出趋势项，将该趋势项作为加速度计的测量值，即可实现对振动噪声信号的抑制，有效地提高姿态估计精度。实际的跑车实验验证了本方法的可行性和有效性。
2014 Vol. 33 (5): 70-75 [摘要] ( 351 ) HTML (0 KB)  PDF (1817 KB)  ( 281 )
76 声发射信号在不同结构轴中传播特性研究
>肖俨衍;卢文秀;褚福磊
DOI:
声发射信号的传播特性将直接决定故障特征提取及故障定位分析的准确性。本文通过二维有限差分格式建立了声发射信号在光轴、阶梯轴、阶梯退刀槽轴中的传播模型，分析了冲击载荷下（脉冲声发射信号）的轴本构响应，并进行了相应实验。模型仿真和实验结果对比分析表明：有限差分格式传播模型能准确地模拟声发射信号在不同结构轴中的反射、透射、衰减等作用下的传播特性。
2014 Vol. 33 (5): 76-81 [摘要] ( 357 ) HTML (0 KB)  PDF (2435 KB)  ( 333 )
82 边界约束对梁抗爆动力响应的影响(Ⅰ)–理论研究及分析
>宋春明;王明洋;刘斌
DOI:
边界约束的差异会直接影响结构的抗爆动力响应及承载能力，文中建立了复杂约束条件下抗爆梁在弹性阶段和塑性阶段的解析计算方法，并计算分析了竖向弹性与阻尼约束、水平约束刚度、抗弯约束、荷载形式以及屈服弯矩动力强化系数对动力响应的影响。计算表明：竖向弹性与阻尼约束会引起附加惯性力，能够明显降低结构在弹塑性阶段的位移动力系数。水平约束和抗弯约束影响结构的动态响应主要在塑性阶段，水平约束使梁截面在变形过程中产生横向压力，抗弯约束直接限制刚体转动，均有效降低了梁位移动力系数，相对提高结构的承载力。相同约束刚度和荷载峰值条件下,平台荷载下结构的位移动力函数均高于三角形荷载下位移动力函数，说明动荷载的作用时间越长，对结构承载越不利。另外考虑屈服弯矩的动力增强系数时，可提高结构的抗爆潜力。
2014 Vol. 33 (5): 82-86 [摘要] ( 381 ) HTML (0 KB)  PDF (1156 KB)  ( 236 )
87 考虑地震行波效应的高铁连续梁桥梁轨互制
>闫 斌 戴公连 魏标
DOI:
为研究行波效应下高速铁路连续梁桥与无缝线路的非线性互制作用，采用带刚臂的梁单元模拟梁体，用非线性杆单元模拟梁轨间的互制作用，建立了考虑纵向和竖向地震动行波效应的梁轨相互作用模型。以我国沪昆线上某(60+100+60)m连续梁桥为算例，分析了轨道结构对梁体和墩台地震响应的影响，研究了纵向和竖向行波效应下钢轨和墩台的受力特点。研究表明：轨道的存在可提高系统基频，降低连续梁桥地震响应；但在地震动的行波效应下，钢轨纵向力最大值可达一致激励下的1.2倍；减小线路纵向阻力，增加桥墩刚度可减小地震作用下的钢轨应力；在检算钢轨时，还应累计竖向行波效应对钢轨受力的影响。
2014 Vol. 33 (5): 87-90 [摘要] ( 373 ) HTML (0 KB)  PDF (1514 KB)  ( 287 )
91 约束阻尼板结构振动声辐射优化
>郑玲 祝乔飞
DOI:
根据经典薄板理论，建立约束阻尼板有限元模型，将其视作镶嵌于无限大刚性障板，利用Rayleigh积分法推导结构的辐射声功率及灵敏度表达式。以一阶峰值频率或频带激励下的声功率最小化为目标，约束阻尼材料体积分数为约束条件，建立拓扑优化模型，采用渐进优化算法，编制了优化计算程序，获得了约束阻尼材料的最优拓扑构型，并与全覆盖板及基板的辐射声功率进行了对比。研究表明：以声功率最小化为目标，对约束阻尼材料布局进行拓扑优化，能有效抑制结构的振动声辐射，为结构低噪声设计提供了重要的理论参考和技术手段。
2014 Vol. 33 (5): 91-96 [摘要] ( 316 ) HTML (0 KB)  PDF (1510 KB)  ( 884 )
97 基于声管测量的粘弹性介质动态力学参数辨识方法
>陶 猛;
DOI:
提出一种通过声管测量粘弹性覆盖层反射系数，识别粘弹性动态力学参数的方法。分别设计实心覆盖层和圆柱空腔覆盖层，测量实心覆盖层的反射系数可以计算得到粘弹性介质的复纵波声速，测量圆柱空腔覆盖层的反射系数、并结合求解粘弹性圆柱管的特征方程可以获得粘弹性介质的复剪切波声速，进而计算复杨氏模量和复泊松比。最后，对某种橡胶材料进行了声管测试，并对粘弹性动态力学参数的识别结果进行了分析和讨论。
2014 Vol. 33 (5): 97-101 [摘要] ( 325 ) HTML (0 KB)  PDF (1227 KB)  ( 217 )
102 粘弹性阻尼材料力学参数测试实验用双边附加自由结构阻尼试件设计方法研究
>王超;吕振华
DOI:
悬臂梁弯曲共振法测量粘弹性阻尼材料力学参数的实验中常以双边附加自由结构阻尼试件为实验对象。实验中试件设计的合理程度直接影响实验的测试精度。为了指导试件设计，通过灵敏度分析提出了影响系数的概念，并将其应用于分析试件的厚度比、共振频率比、密度比、损耗因子等参数的测量误差对粘弹性材料力学参数测试精度的影响中，进而对试件的设计提出一些有重要意义的技术规范。最后，基于悬臂梁弯曲共振法获取粘弹性材料力学参数的实验，分析了双边自由阻尼结构试件的适用范围。
2014 Vol. 33 (5): 102-108 [摘要] ( 448 ) HTML (0 KB)  PDF (1818 KB)  ( 261 )
109 置于声源两侧的旁通管道噪声自抵消研究
>张浩;周城光;刘碧龙;刘克
DOI:
利用轴流机械流动噪声的偶极子特性，把旁通管道置于轴流机械两侧，使其向两侧辐射的同幅反相声波相互抵消，从而降低其流动噪声。用平面波模型对噪声自抵消方法进行了分析，并通过仿真计算和实验研究进行了验证。研究表明：当旁通管有效长度为波长的整数倍时，插入损失最大；为半波长的奇数倍时，插入损失为零。与普通旁通管消声器不同，由于轴流机械辐射噪声主要为偶极子噪声，因此在趋于零的极低频段，旁通管自抵消系统的插入损失并不为零。频率趋于零时的插入损失与主管道和旁通管道的截面积比和有效长度比相关。平面波模型的理论结果与仿真计算结果以及空气管道实验结果在低频部分吻合较好，在中高频段平面波模型的峰值频率与仿真结果和实验结果略有差异。
2014 Vol. 33 (5): 109-114 [摘要] ( 452 ) HTML (0 KB)  PDF (1897 KB)  ( 837 )
115 基于高斯混合模型的非高斯随机振动幅值概率密度函数
>程红伟;;陶俊勇;蒋瑜;陈循;
DOI:
针对非高斯振动信号的幅值概率密度函数难以用数学模型表述的问题，提出了基于高斯混合模型的非高斯概率密度函数表示方法。首先，基于时域样本信号得到非高斯振动信号的高阶矩估计值。其次，基于高斯随机过程偶次高阶矩之间的定量关系，结合二阶高斯混合模型建立方程组，求解得到混合模型中每个高斯分量的方差和权值。然后，将各高斯分量的权值和方差代入高斯混合模型，得到适用于对称非高斯振动信号的幅值概率密度函数。最后，通过仿真信号和实测振动信号，验证了该方法的有效性和适用性。
2014 Vol. 33 (5): 115-119 [摘要] ( 469 ) HTML (0 KB)  PDF (1193 KB)  ( 414 )
120 爆炸荷载下盾构管片的动力响应分析
>刘扬;宋春明;卢浩
DOI:
在综合国内外有关隧道抗爆理论和方法的基础上，忽略管片的变形，将管片假设为刚体，提出了一种爆炸荷载作用下管片结构动力分析的简化计算方法，该方法能模拟管片与管片之间、管片与螺栓间以及地基与结构间的相互作用。随后利用该方法对南京地铁进行了抗爆动力响应分析，得到了隧道的位移和速度时程曲线，研究了管片参数变化对结构动力响应的影响。计算结果表明，简化计算方法能准确反映隧道管片结构在爆炸荷载作用下的动力响应，是一个简便实用的计算方法，所得结果可为管片结构抗爆设计提供具有一定的参考价值。
2014 Vol. 33 (5): 120-124 [摘要] ( 311 ) HTML (0 KB)  PDF (1383 KB)  ( 270 )
125 机械振打除灰装置的纵向冲击特性
>靖静;喻九阳;郑小涛;林纬;王成刚
DOI:
基于波动方程建立了机械振打器冲击过程的振动模型，并针对机械振打器撞击杆的特殊边界条件，推导了撞击杆在活塞杆纵向冲击下的位移、速度、应力分布以及冲击持续时间的解析表达式。结合机械振打器的实际工况，运用有限元软件ansys/ls-dyna模拟了撞击杆在活塞杆纵向冲击下的各种响应，结果表明解析解与理论解匹配良好。
2014 Vol. 33 (5): 125-131 [摘要] ( 383 ) HTML (0 KB)  PDF (1214 KB)  ( 154 )
132 基于形态分量分析的滚动轴承故障诊断方法
>陈向民 于德介 李蓉
DOI:
在改进形态分量分析阈值去噪方法的基础上，提出了基于形态分量分析的滚动轴承故障诊断方法。形态分量分析根据信号中各组成成分的形态差异，构建不同的稀疏表示字典对各组成成分进行分离。当轴承出现局部损伤时，其振动信号往往由以包含轴承自身振动的谐振分量、包含轴承故障信息的冲击分量及随机噪声分量构成。谐振分量表现为信号中的平滑部分，而冲击分量则表现为信号中的细节部分，因此，可根据谐振分量与冲击分量的形态差异，实现二者的分离。本文方法利用形态分量分析对滚动轴承故障信号中的谐振分量、冲击分量和噪声分量进行分离，然后根据冲击分量中冲击之间的时间间隔诊断滚动轴承故障。算法仿真和应用实例表明，本文方法能有效地提取滚动轴承故障振动信号中的故障冲击成分。
2014 Vol. 33 (5): 132-136 [摘要] ( 343 ) HTML (0 KB)  PDF (1677 KB)  ( 360 )
137 “站桥合一”式车站结构抗震性能评估的简化方法
>倪永军;李钊;杨娜;盛能军;
DOI:
近年来随着我国铁路与城市轨道交通的快速发展，“站桥合一”式车站结构体系已经成为大型枢纽式车站的首选结构型式，而此种结构体系的抗震设计却缺乏专用的抗震设计规范，设计结果要分别满足现有《建筑抗震规范》与《铁路工程抗震设计规范》两个不同设计理念的规范。本文以典型“站桥合一”式枢纽车站－北京南站为例，采用Midas/Gen和SAP2000结构分析软件，分别建立了考虑上部网架效应的整体模型与简化模型，采用自振特性分析、反应谱分析与时程响应分析方法验证了简化模型的合理性；针对简化模型，分别采用多种侧向力加载模式的Pushover分析和增量动力分析(IDA)方法研究了简化模型的塑性屈服机制和性能点，研究表明：简化模型可以反映主体结构在设定地震下的地震行为，基于改进的模态组合方法的侧向力加载模式下的Pushover分析方法适合于站桥合一车站结构的抗震性能评估。
2014 Vol. 33 (5): 137-142 [摘要] ( 353 ) HTML (0 KB)  PDF (2713 KB)  ( 265 )
143 坡道上重载列车纵向冲动研究
>魏 伟;王 强
DOI:
针对重载列车实际运用中在复杂纵断面紧急制动时导致列车纵向冲动过大的问题，应用空气制动系统和纵向动力学联合仿真系统，研究重载列车通过坡道时纵向冲动水平，以及坡道上列车制动起始位置、坡道坡度大小和列车制动波速等因素对列车纵向冲动的影响。结果表明列车完全处于同一坡道上坡或下坡制动时与平道时的冲动水平相当。列车在通过平道+上坡或下坡+平道时做紧急制动会产生较大的车钩力压力，1万吨编组列车第40车位于变坡点是最不利的制动起始位置。列车在变坡点的纵向冲动主要受到制动不同步性和坡道坡度两种因素影响，坡道坡度越小，列车的纵向冲动水平越小；提高制动波速能有效减小车钩力。
2014 Vol. 33 (5): 143-148 [摘要] ( 388 ) HTML (0 KB)  PDF (1586 KB)  ( 384 )
149 叠层橡胶支座与抗风支座组合隔震反应分析
>吴应雄;王兆樑;祁皑;颜学渊
DOI:
为研究隔震层增设抗风支座对处于风压较大地区的隔震结构减震效果的影响,以某实际隔震工程为背景， 设定结构水平向减震系数分别小于0.53和0.40的目标，建立有(无)设置抗风支座的两种隔震结构模型，采用时程分析法对比结构在地震作用下的响应。结果表明，相较于抗震结构，两种隔震结构地震响应都有显著的降低；无抗风支座隔震方案增加了LRB数量，满足抗风设计要求，但降低了减震效果；而有抗风支座隔震方案，减少了LRB的数量，提高了减震效果。在正常使用条件和小震作用下，抗风支座参与工作，隔震层不屈服；当结构遭遇中震作用时，抗风支座能屈服并破坏，退出工作，不影响上部结构的减震效果。
2014 Vol. 33 (5): 149-154 [摘要] ( 374 ) HTML (0 KB)  PDF (1666 KB)  ( 165 )
155 地震动频谱特性和持时对IDA结果影响的研究
>潘志宏;洪博
DOI:
地震动记录的选择是增量动力分析的基础性工作。为了研究地震动记录的频谱特性和持时对增量动力分析结果的影响，总结了四种常用的计算地震动记录特征周期方法，建立了地震记录分组，进行了反应谱比较，以建立的地震记录分组为地震输入，结合算例进行了IDA分析，比较了IDA曲线和地震易损性曲线的差异。在此基础上，按两种地震持时原则输入进行IDA分析，分析了地震记录持时对IDA结果的影响。研究结果表明，地震记录频谱特性对IDA的数值大小和离散程度存在较大影响，足够的持时输入有助于获得稳定性好的IDA结果。
2014 Vol. 33 (5): 155-159 [摘要] ( 363 ) HTML (0 KB)  PDF (1769 KB)  ( 556 )
160 极低屈服点钢在密肋壁板结构中的减震控制研究
>田 洁 颜智超 卢俊龙
DOI:
密肋壁板结构是由预制的密肋复合墙板、现浇的隐形框架和楼板组合而成的一种具有独特构造特点的新型复合结构体系。根据密肋壁板结构体系的基本特点，引入耗能减震技术，结合极低屈服点钢材的特性，将结构中部分密肋复合墙板中的填充砌块置换成极低屈服点钢板，利用极低屈服点钢板耗散地震能量，实现对结构的耗能减震控制。建立了密肋壁板结构耗能减震控制体系的非线性动力分析模型，通过算例对耗能减震控制体系进行了地震响应分析，探讨了极低屈服点钢的耗能减震效果。计算结果表明，在结构中布置少量的极低屈服点钢板就能取得明显的减震效果，从而为密肋壁板结构提供一种适合这种结构构造特点的简单有效的耗能减震措施。
2014 Vol. 33 (5): 160-164 [摘要] ( 304 ) HTML (0 KB)  PDF (2956 KB)  ( 251 )
165 提升小波包最优基分解算法在爆破振动信号分析中的应用研究
>路亮;龙源;谢全民;刘好全;赵长啸;李兴华
DOI:
针对工程爆破网络监测与预报系统对精度、效率的要求，本文提出将提升小波包最优基分解算法应用于爆破振动信号的降噪处理及能量特征提取。在提升小波包多尺度变换的基础上，通过对最优基搜索算法的改进满足了复杂信号在线处理对算法的需求，结合应用实例验证了该算法能够有效滤除实测信号中的干扰噪声，并准确获取信号在各频带的能量分布特征。提升小波包最优基分解算法在爆破振动信号分析中的应用为爆破振动危害的研究和控制提供了分析基础和技术支持，具有良好的应用前景。
2014 Vol. 33 (5): 165-169 [摘要] ( 406 ) HTML (0 KB)  PDF (1895 KB)  ( 279 )
170 摩托车车架多轴向多激励道路模拟试验方法研究
>邹喜红;熊 锋 余 勇 王锐利
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为在室内比较全面考核摩托车车架在实际道路行驶载荷作用下的疲劳可靠性，结合车架有限元分析建立了摩托车车架道路载荷谱采集方法，并对道路载荷谱进行了采集和分析。在分析摩托车车架实际行驶受力情况基础上，基于远程参数控制技术，结合美国MTS液压伺服作动器和控制系统，设计并搭建了一套多轴向多激励摩托车车架道路模拟试验平台，并提出了力-位移混合控制的道路载荷谱模拟迭代方法。结合所采集的摩托车车架道路载荷谱，采用力加载控制和惯性加载控制混合加载控制方式，在室内对摩托车车架道路载荷谱进行了高效准确的模拟，并建立了摩托车车架多轴向多激励道路模拟试验方法，为在室内考核摩托车车架的疲劳可靠性提供了一种行之有效的方法。
2014 Vol. 33 (5): 170-174 [摘要] ( 305 ) HTML (0 KB)  PDF (1963 KB)  ( 241 )
175 饱和横观各向同性分数导数黏弹性土中半封闭衬砌振动响应
>陈学丽 ;闻敏杰;高华喜
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在频率域内研究了饱和横观各向同性分数导数黏弹性土体中深埋圆形隧道半封闭衬砌振动响应问题。根据土体在长期沉积过程中存在各向异性的特点，将土骨架视为具有分数导数本构关系的横观各向同性黏弹性体，采用饱和多孔介质理论和弹性理论，利用衬砌内边界应力协调以及土体和衬砌界面处应力和位移连续，得到了简谐荷载作用下饱和横观各向同性黏弹性土和弹性衬砌的位移、应力和孔隙水压力解析表达式。考察了饱和经典弹性土、饱和分数导数性黏弹性土和饱和经典黏弹性土三种条件下饱和黏弹性土和衬砌各参数的影响，表明：横观各向同性面的弹性模量和衬砌厚度对系统动力响应的影响与分数导数阶数和土骨架的黏性有关；渗透系数较小时，系统存在明显的共振现象。另外，在三种条件下半封闭衬砌振动响应存在较大差异。
2014 Vol. 33 (5): 175-181 [摘要] ( 313 ) HTML (0 KB)  PDF (1454 KB)  ( 189 )
182 串联随进弹对预开孔跑道的斜侵彻研究
>李强;;姜春兰;毛亮
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为研究反跑道串联子弹药后级随进战斗部在前级聚能开孔战斗部预先开出孔道情况下对机场跑道的随进侵彻性能，采用LS-DYNA动力学仿真分析软件分别对随进弹在不同随进速度，不同攻角及不同介质界面的条件下侵彻跑道的过程进行数值模拟，所得结果得到了理论分析和样弹实验的验证。研究结果对反跑道串联随进弹的设计具有参考价值。
2014 Vol. 33 (5): 182-186 [摘要] ( 330 ) HTML (0 KB)  PDF (1493 KB)  ( 236 )
187 考虑橡胶支座作用的桥梁多次竖向碰撞力的计算
>杨海波;尹晓春
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考虑桥梁橡胶支座的作用，建立了双跨连续梁桥的梁-弹簧-杆模型，采用瞬态波函数展开法和组合体瞬态内力法，提出了在先期到达的竖向地震激励作用下，桥梁结构竖向碰撞力的理论求解方法，计算结果表明本文方法可以合理地求解桥面与橡胶支座的多次竖向碰撞力。通过对不同竖向地震反应谱、不同桥梁跨度和不同竖向地震激励幅值下的碰撞次数和碰撞力的计算和分析表明，在浅源近场竖向地震作用下，桥梁可能出现竖向碰撞现象，桥面与橡胶支座的竖向碰撞力的幅值大，对桥梁具有相当大的危害。研究表明，竖向碰撞现象的出现很有可能存在两个条件，即竖向地震激励周期逼近于桥梁整体结构的固有振动周期，以及竖向地震激励幅值超到某个确定的阀值。另外，计算结果还表明，竖向碰撞力随竖向地震激励周期、幅值和桥跨长度的变化，呈现出复杂的非线性效应。
2014 Vol. 33 (5): 187-192 [摘要] ( 356 ) HTML (0 KB)  PDF (1368 KB)  ( 236 )
193 金属橡胶减振器在机载光电吊舱复合减振系统中的应用
>王平;张国玉 高玉军 丁金伟 郎小龙
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为减小载机角振动对光电吊舱成像质量的影响，应用金属橡胶作为隔振元件研制出两种能限制一定自由度的小型金属橡胶减振器，分别嵌入光电吊舱内、外框架减振系统中设计了两级减振系统，从原理上实现了3个方向无角位移隔振。依据振动理论获取了两种减振器轴向、径向刚度和阻尼比等参数并采取特殊工艺制备了金属橡胶减振器。应用ADAMS/Vibration模块对光电吊舱减振系统进行了仿真分析，分析结果显示光电吊舱减振系统固有频率为17Hz左右，角振动幅值最大值为0.0011，并且当频率大于25Hz时，角振动幅值趋近于零，分析结果表明该减振系统对25Hz以上的角振动可以起到很好的抑制作用。最后通过振动试验验证了仿真结果的正确性，与实际测量结果相比，仿真计算结果误差不超过10%，说明光电吊舱减振设计是成功的。金属橡胶减振器在光电吊舱上的成功应用对于光电吊舱振动隔离技术有着重要的意义。
2014 Vol. 33 (5): 193-199 [摘要] ( 413 ) HTML (0 KB)  PDF (1861 KB)  ( 404 )
200 悬臂式SGCMG的高速转子的径向振动特性研究
>罗睿智;虎 刚;王全武
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悬臂式单框架控制力矩陀螺(SGCMG)的高速转子在运行过程中将会激发复杂的微幅高频振动，迄今对SGCMG的这种振动特性的认识既不准确也不完整。首先，在线性假设的基础上分析了径向振动的来源——静动不平衡量所产生的离心力和力偶以及预紧轴承滚动面的几何误差产生的预紧力的波动；其次，在结构的基础上利用分析力学的方法得到了悬臂式高速转子的径向振动模型——相互耦合的二阶常微分方程组；最后，通过数值仿真和测试结果的对比验证了分析的合理性和模型的有效性。
2014 Vol. 33 (5): 200-204 [摘要] ( 393 ) HTML (0 KB)  PDF (2110 KB)  ( 314 )
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