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2014年 33卷 13期
刊出日期：2014-07-15
论文
论文
1
半潜式平台两种锚泊系统的疲劳损伤比较计算
>乔东生;欧进萍
DOI:
以某座半潜式平台为研究对象，分别对其配置两种具有相同静恢复力特性的锚泊系统，其中锚泊线组成分别为钢链-钢索-钢链和钢链-聚酯纤维系缆-钢链。首先建立半潜式平台及其锚泊系统的耦合数值计算模型，以中国南海S4海域的海况条件作为环境荷载，计算锚泊线在各短期海况下的张力时程曲线；然后采用雨流法对其计数得到对应于各短期海况条件下的疲劳载荷谱；最后根据Miner线性累积损伤模型，对两种锚泊系统在长期海况条件下的疲劳损伤进行比较计算。
2014 Vol. 33 (13): 1-5 [
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6
一维波在水下多层介质中传播的时域解析解
>金泽宇;殷彩玉;谌勇;黄修长;华宏星
DOI:
为研究水中压力波在覆盖层-钢板等介质中多次反射透射后对输入压力波的影响，采用波动理论建立一维多层介质声学模型，提出一种计算湿表面（水与覆盖层的交界面）压力的时域解析方法。该方法可以考虑波在多层介质中发生多次反射和透射的复杂情况，并得到时域解析解。针对输入为指数衰减波的情况，该方法的结果通过与有限元结果进行对比，验证了结果的正确性，将该方法的结果与只计及一、两次反射透射影响的近似结果进行对比，结果表明，对于刚性边界条件，该结果与近似结果相比吻合较好；对于气背边界和水背边界，与近似结果相比误差较大。为研究覆盖层参数的影响，对指数衰减波进行无量纲化和参数分析，分析结果表明，随着覆盖层特性阻抗的减小，压力波峰值先减小后增大再减小；随着覆盖层厚度的增大，压力波峰值逐渐减小；入射压力波衰减速度快，压力波峰值减小。该方法对于q(q≥3)层介质中波的多次反射透射分析依然适用。
2014 Vol. 33 (13): 6-12 [
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13
竖向混合结构模态阻尼比计算研究
>黄维;钱江;周知
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竖向混合结构因各子结构提供的能量损失机制不同，导致结构阻尼矩阵为非比例阻尼矩阵。基于复阻尼理论，推导了竖向混合结构的模态阻尼比计算公式。以一12层竖向混合框架结构试验为例，将该方法计算得到的模态阻尼比与试验实测结果进行对比，验证了该方法的可行性；并采用不同材料阻尼比对该混合结构有限元模型进行了弹性时程分析，对该方法的有效性进行检验，结果表明该方法计算简便，效率高。最后采用该方法和模态应变能法研究了竖向混合结构各子结构自特性对整体阻尼比的影响情况。
2014 Vol. 33 (13): 13-18 [
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19
阻尼对摩擦力作用下转子系统弯扭耦合振动特性的影响
>花纯利;塔娜;饶柱石
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通过采用Lagrange方程推导出不平衡转子系统弯扭耦合非线性振动的动力学微分方程组，应用数值方法分析了在摩擦力作用下转子系统的弯扭耦合振动特性。最终通过对分叉图、三维谱图、时域曲线图、相图和Poincaré截面的分析，得到了摩擦力作用下转子系统中蕴含的各种复杂非线性动力学行为，并分析转子系统阻尼比对系统动态响应特性的影响。文中揭示的振动特性为转子系统的状态识别、诊断和安全经济运行提供一定的理论依据。
2014 Vol. 33 (13): 19-25 [
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26
汽轮机座缸式轴承振动影响因素研究
>高庆水;刘石;张楚
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大型汽轮机排汽缸轴承通常采用座缸式。将轴承支撑特性用参振质量和支撑刚度表示，油膜特性用八个刚度和阻尼系数表示，建立了考虑支撑刚度影响后的等效分析模型。计算结果表明，座缸式轴承振动受支撑特性影响较大。支撑刚度不仅会影响系统等效刚度，也会对系统等效阻尼产生较大影响。不同支撑刚度下转子—轴承系统所表现出来的绝对轴振、相对轴振和轴承座振动特性不同。支撑刚度较低时，轴振和瓦振之间的相位差较大，根据三者幅值和相位之间的关系可以评估支撑刚度特性，监测座缸式轴承的绝对轴振比相对轴振更有意义。排汽缸轴承振动对转子不平衡很敏感，可以通过精细动平衡减小振动。
2014 Vol. 33 (13): 26-30 [
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31
运动参量校准装置运动特性分析
>鲁旭涛;孙运强;李静
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设计了一套复合曲柄滑块结构，以大曲柄连杆机构产生的往复直线运动频率为基波，以小曲柄连杆机构变频产生的往复直线运动频率为二次谐波，即可叠加产生同时包含位移、速度、加速度的运动信号，从而实现对位移、速度、加速度同时进行多参数校准。从运动学和动力学分析的角度研究曲柄和连杆，连杆和滑块的相对运动即位移、速度和加速度随着时间的变化规律，曲柄连杆机构惯性力及滑块作用力规律，建立了运动装置曲柄连杆机构动力学和运动学模型，通过曲柄连杆机构运动受力理论分析系统运动规律，从动力学角度分析曲柄连杆机构的运动和质量分布，计算了往复惯性力和旋转惯性力，实际测试结果表明速度、加速度的测量误差小于1%。
2014 Vol. 33 (13): 31-34 [
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35
弯扭耦合影响的MEMS扭转谐振器件中的热弹性阻尼
>台永鹏;李普;左万里
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热弹性阻尼作为一种基本的能量耗散机理，对高质量因数的MEMS谐振器件有着重要的影响。因为纯扭转振动不产生热弹性能量耗散，所以过去很少有文献涉及到扭转器件中热弹性阻尼。但是，静电驱动的扭转谐振器件中通常存在弯扭耦合现象，其中弯曲振动的部分不可避免的产生热弹性阻尼。针对具有弯扭耦合的MEMS扭转谐振器件，给出一种热弹性阻尼解析模型。首先考虑弯扭耦合效应，利用MEMS扭转谐振器件的静态平衡方程和动力学方程，得到线性振动方程，然后根据热传导方程和LR理论推导出热弹性阻尼的解析模型。将解析模型与FEM仿真结果及实验数据比较，证实了理论的可行性并揭示了热弹性阻尼在内部耗散中的重要性。通过对解析模型特性的研究，分析了谐振器件几何尺寸对热弹性阻尼的影响关系。
2014 Vol. 33 (13): 35-39 [
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40
微动结合部的一次加载过程
>田红亮;赵春华;方子帆;刘芙蓉;朱大林
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根据赫兹弹性理论和分形几何理论，按照表面微凸体变形特点、表面微凸体承担法向接触载荷的光滑性与连续性条件，以及严格区分弹性变形与完全塑性变形，构建微动结合部的一种法向接触修正加载分形模型。给出Weierstrass-Mandelbrot分形函数不可微的条件。采取带随机相位Ausloos-Berman分形函数仿真各向异性非稳态三维随机表面形貌。提出表面微凸体法向弹性接触载荷与表面微凸体法向变形量之间的加载幂律关系形式，建立微动结合部两个微凸体之间互相影响的法向接触刚度的求导函数而非偏导函数计算方法。数字模拟结果显示：对于恒定的载荷，随着表面轮廓分形维数的增大，实际接触面积先增大后减小；实际接触面积随着法向接触载荷的增加而增加，但随着分形粗糙度的增加而减小；微动结合部法向接触刚度随着实际接触面积、法向接触载荷、相关因子和材料性能参数的增加而增加，但随着分形粗糙度的增加而减小；当表面轮廓分形维数较小时，微动结合部法向接触刚度随着表面轮廓分形维数从1变大而增加；当表面轮廓分形维数较大时，微动结合部法向接触刚度有时随着表面轮廓分形维数的增加逼近到2而减小。微动结合部法向接触修正加载分形模型的建立，可进一步分析微动两接触表面之间的卸载模型。
2014 Vol. 33 (13): 40-52 [
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53
改进增强峭度图和增强包络谱在滚动轴承故障诊断上的应用
>唐贵基;王晓龙;邓飞跃
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针对滚动轴承故障诊断问题，在分析了基于二进制小波包分解的增强峭度图方法的不足后，提出了基于谐波小波包分解的改进增强峭度图方法。通过计算故障信号的改进增强峭度图，筛选出峭度值最大的最优节点，利用最优节点处的谐波小波包系数进行信号重构，并对重构信号做增强包络谱分析，利用故障特征频率的理论计算值与增强包络谱中峰值明显的谱线进行对比，从而对轴承故障类型做出判断。运用本文提出的诊断方法分别对滚动轴承内圈故障模拟、实测信号进行分析，结果表明，该方法具有一定的可靠性，能够满足实际的工程需要。
2014 Vol. 33 (13): 53-58 [
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59
超声辐射杆振幅分布与空蚀区域
>张敏;李晓谦;蒋日鹏;郭程熙
DOI:
利用激光测距仪对铸造用超声系统辐射杆进行振动测试，基于比值校正法对所测振动序列进行幅值谱校正后得到辐射杆端面与柱面的位移幅值分布。测试结果表明该超声系统振动以纵向振动为主，同时存在较强的纵横耦合振动。通过超声系统辐射杆空化腐蚀试验，发现辐射杆端面腐蚀均匀分布，柱面腐蚀则出现在振幅大于2.2um的区域。结合柱面振幅分布与空化腐蚀区域推算出700°C时7050铝合金熔体的空化阈值约为1.1MPa。
2014 Vol. 33 (13): 59-62 [
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63
风速水平空间相关性对长横担输电塔风效应的影响
>楼文娟 段志勇 金晓华 王振华 夏亮
DOI:
以沿海某220kV长横担角钢输电塔为原型，考虑沿横担向的脉动风速非完全相关性，采用谐波叠加法模拟该输电塔的风速时程，并基于准定常假定进行输电塔风振时域分析，得到了结构的风振响应和杆件内力。研究表明：考虑脉动风速水平向空间相关性后，横担产生显著的转角，塔头具有明显的扭转振动，并导致塔头的斜材内力增幅明显；然而，由于风速空间相关性的引入，顺风向整体脉动风载有所减小，使得全塔的风振系数减小，尤其是塔身的风振系数减幅明显。因此，长横担输电塔设计中应考虑风速水平向空间相关性对风效应的影响。
2014 Vol. 33 (13): 63-66 [
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67
重型卡车驾驶室结构噪声预测与板件声学贡献度分析
>张志勇;;张义波;刘鑫;谢小平
DOI:
为了确定驾驶室内哪些板件对驾驶员的耳旁噪声影响最大，首先建立了重型卡车驾驶室有限元模型，通过比较分析计算模态和试验模态验证了其精度；在此基础上建立了驾驶室声-固耦合模型，进行了耦合模态分析，得到了声场和结构的耦合效应；以实车工况测试的驾驶室4个悬置加速度信号作为模型外部激励输入，基于耦合有限元法对驾驶员耳旁噪声进行了预测，通过与试验测试值对比进一步验证了驾驶室声-固耦合模型的精度；最后进行了板件贡献量和结构模态参与因子分析，确定了对驾驶员耳旁峰值声压贡献最大的板件，并通过对比分析板件厚度优化前后的噪声声压，验证了分析结果的正确性。
2014 Vol. 33 (13): 67-71 [
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72
吸振器底座对减振效果的影响研究
>徐振邦;吴清文
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吸振器用于柔性结构的振动控制时，其底座的影响将不可忽略。为进一步了解底座影响的程度和特点，开展了相关研究。通过子结构导纳综合法建立了柔性主系统和有底座吸振器耦合的动力学模型，以系统中的净功率流和振幅为考核指标，进行了仿真研究。重点考察了底座安装位置、尺寸、质量以及底座安装点个数对减振效果的影响。研究结果表明：通过合理优化底座参数，能够有效拓展吸振器的减振带宽，进一步改善吸振器减振效果
2014 Vol. 33 (13): 72-76 [
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77
动荷载作用下预测玻璃板破坏强度和破坏时间的一种改进模型——Ⅰ.理论
>柳锦春;于润清;唐德利
DOI:
基于已有的玻璃破坏模型，本文首先运用蒙特卡洛法模拟裂纹的随机性，然后应用有限元软件计算玻璃板的应力，并综合考虑裂纹的动态扩展以及不同材料玻璃板的表面预压力，最后根据裂纹长度和裂纹破坏应力之间的迭代关系式，建立了一种修正的单层玻璃板动态裂纹破坏模型。由此改进模型通过循环计算，可计算出大量玻璃试件的破坏应力和破坏时间，从而得到玻璃板破坏应力和破坏时间的累计概率分布。模型验证对比表明，该改进模型可较好地用于动荷载作用下玻璃板的破坏分析预测，且不受玻璃板形状和边界条件的限制。
2014 Vol. 33 (13): 77-81 [
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82
动荷载作用下预测玻璃板破坏强度和破坏时间的一种改进模型——Ⅱ.参数确定及验证
>柳锦春;于润清;唐德利
DOI:
对浮法玻璃，确定了文献[1]中修正的单层玻璃板动态裂纹破坏模型的未知参量。先假定了玻璃板中的裂纹长度服从四种分布,将四种分布与不同的裂纹密度和裂纹最大长度组合模拟玻璃的破坏时间，通过与试验的对比得出四种分布对应的最优裂纹密度和最大裂纹长度；运用四种分布及对应的裂纹密度和最大裂纹长度，计算了玻璃板的破坏应力，经过与试验对比确定出裂纹长度分布。用确定参数后的模型预测了玻璃板的破坏应力和破坏时间，并将改进模型的计算结果与试验值和已有模型的计算结果进行了对比分析，对比表明改进模型能较准确地预测破坏应力和破坏时间。最后用确定的参量模拟了爆炸荷载下玻璃板的破坏时间，模拟结果与试验结果吻合较好。
2014 Vol. 33 (13): 82-85 [
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86
基于CPU-GPU异构平台的高层结构地震响应分析方法研究
>李红豫;滕 军;李祚华
DOI:
为了解决传统的串行有限元分析方法计算耗时多精度低的问题，基于GPU并行计算能力在CUDA架构下建立了一套兼顾精度和效率的高层结构有限元分析的CPU-CPU的异构平台。基于CPU-GPU异构平台研究了高层结构地震响应算法，将整个时间步积分在GPU中计算完成，每一时间步下利用基于GPU的预处理共轭梯度迭代法求解线性方程组获得该时刻的位移，最终实现了基于GPU的Newmark-β法。通过算例验证了本文所提方法的高精度、高效率。
2014 Vol. 33 (13): 86-91 [
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92
边界条件对水下爆炸气泡运动特性的影响分析
>牟金磊;朱石坚;刁爱民;李海涛
DOI:
在近距爆炸条件下，受到边界的影响，水下爆炸气泡会出现非球状运动情况。为了得到球状气泡假设的适用条件，对深水自由场、近自由液面、近刚性壁和弹性边界等不同边界条件下水下爆炸气泡的动态特性进行了仿真计算。通过对气泡最大半径和脉动周期仿真结果的对比分析，可以得到如下结论：当爆心距离边界约等于气泡最大半径时，自由表面会使气泡的最大半径略有减小，周期缩短，刚性壁的影响与之相反，弹性边界的影响介于二者之间；在近自由边界条件下爆距大于2倍气泡半径，近弹性结构和刚性壁边界条件下爆距大于3倍气泡半径时，水下爆炸气泡可近似认为球状脉动。
2014 Vol. 33 (13): 92-97 [
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98
基于种群动力学模型的连续体结构拓扑优化仿生方法
>开依沙尔.热合曼;热合买提江.依明江;;买买提明.艾尼
DOI:
通过种群动力学模型和有限元方法的耦合建立了骨骼重建数学模型，然后用像素单元的添加和删除准则把骨重建过程转化为材料形成和吸收过程，对连续体结构提出了仿生拓扑优化计算方法。通过对两个连续体结构拓扑优化中被广泛应用的典型数值算例进行拓扑优化计算，并将其结果与其它几种拓扑优化方法进行比较，验证了本文方法的有效性。最终在三种不同边界条件下对长悬臂梁模型进行拓扑优化计算，以及在四种不同边界条件下拱桥模型进行拓扑优化计算，获得规则性和对称性的拓扑形式，该结果进一步说明了本文仿生方法的合理性和可行性。
2014 Vol. 33 (13): 98-105 [
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106
履带车辆行星传动装置疲劳寿命的仿真及预测
>杜秀菊 贾长治 董兆伟
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行星传动装置是履带车辆的重要传动机构，由于没有准确的载荷数据，因此采用静载荷设计行星传动装置。由于静载荷和实际载荷的差距相当大，因此行星传动装置在使用过程中故障率较高，导致整车可靠性低。为解决实际工况下行星传动装置动态载荷的难题，基于ADAMS.ATV建立履带车辆行星传动装置虚拟行驶试验平台，获得了行星传动装置各零部件的动态载荷。基于FE-Fatigue软件建立了行星传动装置的疲劳分析模型，获得了行星传动装置关键/重要部件的疲劳寿命。预测仿真实例证明了对行星传动装置构件进行疲劳寿命预测的可行性，解决了复杂工况载荷条件下履带车辆行星疲劳寿命的预测难题，研究成果还可推广应用于相关工程领域，具有非常重要的实用意义。
2014 Vol. 33 (13): 106-110 [
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111
基于Kalman滤波器的车辆振动速度估计
>卢凡;陈思忠;刘 畅;李满红;赵玉壮
DOI:
基于车辆悬架系统模型设计了Kalman滤波器，由测量的车身和车轮加速度信号估计振动速度。分析了过程噪声协方差不准确对速度估计效果的影响，然后讨论了基于预测滤波器的自适应Kalman滤波器。仿真结果表明：Kalman滤波器能够实时准确估计车辆振动速度；预设过程噪声协方差值不准确对车身速度估计影响较大，甚至可能使滤波器失效；自适应Kalman器能够修正过程噪声协方差不准确引起的估计误差，获得准确的车辆振动速度。
2014 Vol. 33 (13): 111-116 [
摘要
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117
基于神经网络的结构振动智能主动容错控制算法研究
>雷永勤;杜永峰;
DOI:
针对重大工程结构振动控制系统传感器失效问题，提出了基于多路RBFNN的控制系统动力特性辨识及传感器故障检测方法，实现了重大工程结构控制系统传感器失效时的智能主动容错控制。通过把传感器反馈信号分解为多路信号进行系统辨识，实现反馈信号的分离，避免正常传感器与故障传感器之间的相互干扰；当传感器正常工作时，控制器按设定的控制算法确定控制力，当多路RBFNN检测到某个传感器失效时，控制系统将自动剔除该传感器信号，切换到考虑此传感器失效时的振动控制算法确定控制力。通过对AMD控制Benchmark模型进行仿真分析，验证了所提出的基于多路RBFNN传感器故障检测技术以及智能主动容错控制策略的有效性和优越性。
2014 Vol. 33 (13): 117-122 [
摘要
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123
基于小波变换的时变及典型非线性振动系统识别
>黄东梅;周实;任伟新;
DOI:
本文用Morlet小波变换方法对时变振动系统和典型非线性振动系统进行参数识别。首先，通过Morlet小波变换提取振动响应的小波脊线，从而获得瞬时频率和瞬时幅值，然后，通过最小二乘曲线拟合即可估计系统的非线性阻尼和刚度系数。本文分别以时变阻尼自由振动系统、达芬有阻尼非线性简谐振动系统和范德波尔非线性自由振动系统为例子来说明小波变换方法对识别时变振动系统和非线性振动系统的有效性。
2014 Vol. 33 (13): 123-129 [
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130
极槽配合和绕组层数对永磁同步电机振动的影响分析
>左曙光;林福;孙庆;马琮淦;谭钦文
DOI:
本文分析了不同极槽配合和绕组层数电机最低阶径向力波的阶数和来源，并针对槽数相同极数不同电机的最低阶径向力波的幅值进行了比较，通过结构有限元分析了不同极槽配合下外转子壳体的振动，最后总结了不同极槽配合电机最低阶径向力波的阶数，得出力波阶数小的极槽配合会引起大的振动，而且对于相同槽数的电机，极对数大的电机的振动也更大。
2014 Vol. 33 (13): 130-134 [
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135
考虑双向地震作用的组合刚构桥抗震性能研究
>樊健生;刘晓刚;李果;李全旺;聂建国
DOI:
本文以采用钢筋混凝土桥墩和钢-混凝土组合梁的组合刚构桥为研究对象，在OpenSees平台上对组合刚构桥分别进行了横桥向和顺桥向静力弹塑性分析和时程分析，评价了按一阶模态荷载进行静力弹塑性分析的适用性，提出了可以考虑高阶振型影响的静力弹塑性分析方法，并分析了该方法对组合刚构桥横桥向和顺桥向的适用性。在此基础之上，考虑双向地震作用影响对弹塑性需求曲线进行折减，提出了预测组合刚构桥在任意方向输入的水平双向地震作用下位移响应的静力弹塑性分析方法，分析结果表明该方法有足够的保证率。
2014 Vol. 33 (13): 135-141 [
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142
编织-嵌槽型金属橡胶的压缩性能研究
>李 拓;白鸿柏;路纯红;曹凤利
DOI:
编织-嵌槽型金属橡胶是一种新型弹性阻尼材料。为了研究该种材料的压缩性能，对其进行了压缩试验，并从细观角度对试验结果进行了分析。提取了结构单元模型，建立了构件的本构关系模型，并通过计算结果与试验数据的比较对本构关系模型进行了验证。结果表明：编织-嵌槽型金属橡胶构件的压缩变形分为线性阶段和硬化阶段两个特征阶段；金属丝之间的摩擦系数、线圈的几何参数等因素都会对编织-嵌槽型金属橡胶构件的刚度产生影响；建立的本构关系模型可以较好地描述材料的载荷-位移关系。
2014 Vol. 33 (13): 142-147 [
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148
水下和空中爆炸冲击波传播特性对比分析
>张社荣;孔源;王高辉;
DOI:
由于水和空气的物理属性差异以及与爆炸产物的界面作用效应不同，使得爆炸冲击波在水和空气中传播特性存在较大差异。通过构建自由场水下和空中爆炸耦合数值仿真模型，对水下和空中爆炸冲击波传播特性进行对比分析，研究了起爆介质对冲击波峰值压力、冲量、传播速度的影响；同时考虑冲击波与自由面反射的稀疏波相互作用过程，研究了近自由面对水下和空中爆炸冲击波传播特性的影响。研究表明，水下爆炸冲击波传播压强峰值及冲量均较空中爆炸大很多，对结构的潜在破坏能力较强；自由界面对冲击波传播特性存在较大的影响，在近自由面水下爆炸产生了冲击波水面切断及气穴现象，而在近自由面空中爆炸产生了冲击波增强效应。
2014 Vol. 33 (13): 148-153 [
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154
MDOFS累积塑性变形能的理论研究与敏感性分析
>屠冰冰;赵 冬
DOI:
为了研究多自由度体系(MDOFS)累积塑性变形能的分布规律，基于能量平衡原理和多模态等效单自由度体系(ESDOFS)的概念，推导了MDOFS累积塑性变形能需求量及其沿结构各层的分配系数。在此基础上，综合考虑地震作用下结构局部破坏或损伤情况，进行了16种工况下的敏感性分析，得出结构各层参数对累积塑性变形能分布的敏感性影响规律。结果表明：累积塑性变形能分配系数主要由质量( )、屈服剪力系数( )、刚度( )和累积塑性变形倍数( )四个因素决定；顶层参数变化对累积塑性变形能分布无明显影响；逐层递减和中间层薄弱情况下，各层分配的累积塑性变形能与 和 呈正相关，与 呈反相关；中间薄弱层释放的累积塑性变形能按其相邻两层原累积塑性变形能大小之比进行重新分配。
2014 Vol. 33 (13): 154-160 [
摘要
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289
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161
功率四分支齿轮传动弯扭耦合动力学特性研究
>王琳杰;王三民;欧阳斌;吴红美
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建立了功率四分支齿轮传动系统的动力学模型和32个自由度的振动方程，提出了基于时变啮合线方程的齿轮啮合刚度计算方法，研究了在时变刚度激励下不同安装角对传动系统的动载系数和均载系数的影响规律，得出系统第二级、第三级齿轮副的均载系数随着安装角的增大而增大，当安装角等于120°时，最大均载系数分别为1.288和1.291。继续增大安装角，各齿轮副均载系数将不再有明显变化。
2014 Vol. 33 (13): 161-165 [
摘要
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166
探讨振动激励下湿颗粒物质中的断层行为
>母应坤 孔维姝 胡林 王影
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本文研究了竖直振动激励下湿颗粒物质中的一种断层行为，实验表明断层块的运动具有周期性，其周期是激振周期的整数倍，倍率强烈地依赖于约化加速度Г，随着Г的加大，倍率阶梯式增加。我们采用蹦球模型对其进行了动力学分析，其数值解结果对于倍率为三倍和四倍的周期运动对应的Г值与实验结果吻合较好，对于倍率为两倍的周期运动对应的Г值比实验值小，最后定性地解释了偏小的原因。
2014 Vol. 33 (13): 166-168 [
摘要
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169
应用优化限制带宽经验模态分解法识别电力变压器绕组模态参数
>周求宽;王丰华;万军彪;耿超;段若晨
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电力变压器绕组的模态参数识别与绕组结构振动特性及其优化设计、绕组振动故障诊断密切相关，因此，准确识别电力变压器绕组的模态参数意义重大。本文根据某10kV实体变压器绕组的轴向模态实验结果，提出了一种基于粒子群的优化带宽限制经验模态分解算法对变压器绕组的模态参数进行识别。该方法首先在实测振动信号的经验模态分解中引入屏蔽信号，然后使用粒子群优化算法确定最佳的屏蔽信号频率，从而有效地抑制了现有经验模态分解算法中的模态混叠现象，提高了绕组模态参数的准确率。与目前通用的频域识别方法PolyMax法的识别结果的对比结果表明：该方法能够准确地识别出变压器绕组的前四阶固有频率和阻尼比，且具有较强的抗干扰能力，适合于识别变压器绕组这类结构复杂的模态参数。
2014 Vol. 33 (13): 169-175 [
摘要
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176
复杂形体钢框架-钢板核心筒结构的抗震性能研究
>李春祥 尹文汉 汪英俊
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首先，使用ABAQUS软件，分析研究了超高层钢框架-钢板核心筒结构(宁夏电视塔方案III)的动力特性。数值结果表明：结构方案III的侧向刚度比钢框架-支撑核心筒结构(方案I)大，扭¬平周期比减小，扭转效应相应地减弱。钢板剪力墙的条带模型(Strip Model, SM)不仅能准确地模拟出钢板的屈曲后行为，而且能明显地节省计算资源。因此，接着，基于开发出的抗震钢板剪力墙条带模型用户单元子程序(称为UEL for SM)，进行9度罕遇地震(620cm/s2)作用下结构的弹塑性动力时程分析，以检查结构的变形指标和塑性发展情况。数值结果表明：结构的最大层间位移角出现在中部楼层段，结构构件的屈服机制合理体现多道抗震防线。
2014 Vol. 33 (13): 176-182 [
摘要
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183
非理想界面功能梯度压电/压磁双材料中的SH界面波
>赵 星;刘响林;刘 赛;刘金喜
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研究了非理想界面功能梯度压电/压磁双材料中SH界面波的传播特性，这里假定上、下半空间材料性能在垂直于界面的方向是按指数函数变化的。界面的机械条件由“弹簧”模型表征，即应力是连续的而位移是间断的；界面电磁学条件考虑电位移、电势、磁感、磁势连续和电学短路、磁学开路两种情况。推导了界面波显函形式的频散方程，通过数值计算表明了材料组合形式、界面非理想程度以及材料梯度变化对界面波相速度的影响。
2014 Vol. 33 (13): 183-187 [
摘要
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188
局部投影和离散小波变换在心音信号去噪中的应用
>梁庆真;郭兴明;袁志会
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针对心音信号非线性的特点，提出噪声水平自适应估计的局部投影与离散小波阈值相结合的去噪方法，该算法既能得到精确的重构信号又能保留微弱信号的有效特征。Lorenz序列数值仿真结果表明，该方法可以有效的抑制噪声，其信噪比和均方误差均优于局部投影去噪和离散小波阈值去噪；对比不同算法去噪前后信号的最大Lyapunov指数，得出该方法能很好的保留原始信号的非线性特征。对实测心音信号的降噪研究，进一步表明了该方法的有效性。
2014 Vol. 33 (13): 188-193 [
摘要
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194
一种叶片干摩擦阻尼器耦合振动分析的二维局部摩擦模型
>何冰冰 任兴民 何尚文 秦卫阳 杨永锋 邓旺群
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从一维局部滑动模型和轨迹跟踪法出发，采用带滑动触点的并联弹簧来模拟二维平面运动时叶片-阻尼器间的干摩擦接触，提出一种二维局部滑动摩擦模型。推导了各种摩擦接触情形下的摩擦力计算公式，通过仿真深层次揭示了二维局部滑动的规律。结果表明，二维局部滑动与一维局部滑动相比既有一致又有本质不同，二维局部滑动模型可用于叶片干摩擦阻尼器耦合振动特性的分析。
2014 Vol. 33 (13): 194-197 [
摘要
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198
电压激励的压电层合悬臂梁横向振动分析
>叶文强;薛春霞
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以压电陶瓷-金属-压电陶瓷对称层合结构为研究对象，基于能量法得到了等截面压电层合对称悬臂梁在横向激振电压下的强迫振动微分方程。用ANSYS软件对建立的相关有限元模型进行模态分析、谐响应分析及瞬态动力学分析，仿真结果与理论值基本吻合，验证了理论的正确性。进一步分析了阻尼对横向位移响应的影响，讨论了速度、加速度随时间的变化规律，分析了压电悬臂梁的最大应力出现位置及最大应力值随时间的关系。所得结论可为压电振子的设计和分析提供必要理论参考。
2014 Vol. 33 (13): 198-203 [
摘要
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204
考虑基底层阻尼的自由阻尼结构损耗因子修正公式
>吴晴晴;王敏庆
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针对基底层阻尼不可忽略的自由阻尼结构，考虑基底层的拉伸变形，根据变形
能理论和复刚度理论分别推导得到修正的损耗因子公式。而后利用ANSYS软件建立自由阻尼矩形板的实体模型并进行谐响应分析，分别通过变形能法和输入率法得到结构损耗因子的数值解。仿真对比表明，变形能法和复刚度法两种损耗因子修正公式的计算结果相吻合，结构损耗因子的两种有限元数值解均与修正公式的解析解相一致。研究表明，损耗因子修正公式是正确的，可用于一般基底层的自由阻尼类结构的损耗因子计算。
2014 Vol. 33 (13): 204-209 [
摘要
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210
基于FFT算法的舰载导弹发射弹位影响研究
>钟洲;姜毅
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针对发射精度问题，利用频谱分析技术研究了舰载导弹发射弹位的影响。基于修正的Craig-Bampton法和虚拟样机技术，建立了船舶运动和导弹发射刚柔耦合一体化模型。利用发射时间参数化脚本语言，实现了自动仿真，获取了大量工况下不同弹位的导弹出筒姿态，确定了恶劣发射弹位。基于快速傅里叶变换法（FFT）对导弹动力学响应进行了频谱分析，明确了发射弹位和发射精度的关系。依据研究结果，能够根据船舶的具体运动形式，设计武器系统放置的位置，同时也对发射时选择合适弹位具有指导意义。
2014 Vol. 33 (13): 210-214 [
摘要
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