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2013年 32卷 3期
刊出日期：2013-02-15
论文
论文
1
典型路面的提取与合成方法研究
>段虎明; 马 颖 石 锋 严金霞 杨明亮 丁渭平
DOI:
介绍了道路路面数据测量系统的构成和数据预处理方法。针对测量的道路路面数据，提取了可表征路面特点的特征参数，包括基本统计量、国际平整度指数和功率谱密度参数等。在此基础上，使用雷达图统计分析工具，提出了典型路段的提取与合成算法。并以北京地区真实的海量路面测量数据为例，进行了典型路面的提取与合成，得到了可反映和表征该地区路面特点的典型路面。最后总结了典型路面的提取与合成方法，展望了其应用前景。
2013 Vol. 32 (3): 1-5 [
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6
新型非线性低频被动隔振系统设计及实验研究
>彭超;龚兴龙;宗路航;郭朝阳;严启凡;周鸿
DOI:
研制一种新型非线性低频被动隔振系统，由三个特定形状的片弹簧对称分布构成，具有较高静承载力和较低的动态刚度，可以显著的降低了系统的起止隔振频率；通过隔振系统弹性元件的一维无量纲模型，分析了其非线性行为，且对隔振器的力学特性进行了实验研究；建立了一个两自由度的隔振实验平台，在实验平台上对隔振系统进行了隔振性能研究，结果显示该隔振系统的隔振效果明显。
2013 Vol. 32 (3): 6-11 [
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12
相对振型转换法求解具有多点限制连续体振动响应
>孔宪仁;卫洪涛;王本利;张相盟
DOI:
针对任意多处具有任意分段线性限制的连续体，通过变分原理，基于振型转换思想，在前文提出的相对振型转换法(Relative Mode Transfer Method, RMTM)的基础上得到了一种广泛适用的求解该类问题非线性振动响应的方法。利用推导得到的方法研究了一个两端固支中点带限制弹簧梁系统的非线性振动，利用新方法处理了接触振型及非接触振型之间的转换，从算例结果看，本文采用的方法求解时具有收敛性好，精度高等优点。通过梁上受限点振动幅值的分岔图及时程图，讨论了该算例所代表的一类梁系统的幅频响应特点，研究了振型耦合、限制弹簧刚度对响应的影响。利用力积分法(Force Integration Method, FIM)对算例进行求解与相对振型转换法得到的结果进行了对比，印证了新方法的正确性。
2013 Vol. 32 (3): 12-17 [
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18
煤块冲击破碎粒度的分形特征
>刘瑜;周甲伟;杜长龙
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煤块冲击破碎后的粒度分布具有分形特征，根据分形理论建立了煤块冲击破碎粒度的分形模型，对不同矿区的煤块进行冲击破碎试验。在不同试验条件下对冲击破碎后煤块的筛下质量累积概率进行函数拟合，拟合结果表明分形模型能够很好地描述煤块冲击破碎后的粒度分布特征，粒度分形维数是评价煤块冲击破碎效果的重要参数。采用Matlab软件建立了粒度分形维数与试验参数之间的二次方模型，该模型的预测结果与试验结果的平均误差为2.51%，满足预测误差要求，为控制煤块冲击破碎后的产品粒度分布提供了理论依据。
2013 Vol. 32 (3): 18-21 [
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22
钢筋混凝土框架结构楼梯震害分析与设计建议
>蒋欢军;王斌 吕西林;
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楼梯本应当建成为突发事件的应急疏散安全通道，但是近年来国内外几次地震中却发现钢筋混凝土框架结构的楼梯间发生了严重的破坏。楼梯构件在地震中充当了第一道抗震防线，首先发生屈服破坏，失去了应急疏散安全通道的作用，不能满足预期的抗震设防要求。我国现行建筑抗震设计规范对楼梯的设计提出了特别要求，使其能够实现在大震下具有安全避难通道的目标。对典型钢筋混凝土框架结构考虑和不考虑楼梯作用两种情况进行多遇地震作用下的计算分析对比，考察楼梯对结构受力的影响，并通过静力弹塑性分析探讨楼梯对框架结构的屈服破坏机制的影响，分析了钢筋混凝土框架结构现浇楼梯和预制楼梯在地震中破坏的原因。最后，结合计算分析结果及目前有关楼梯的设计方法，提出了楼梯的改进设计建议。
2013 Vol. 32 (3): 22-28 [
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29
基于不平衡响应的磁悬浮轴承刚度阻尼辨识方法研究
>周瑾;倪佐僖
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磁悬浮轴承的支承特性对转子轴承系统的临界转速、不平衡响应、稳定性有着非常重要的影响。研究一种基于不平衡响应辨识磁悬浮轴承刚度和阻尼的方法。首先使用MSC.Patran建立磁悬浮轴承转子有限元模型；使用Matlab软件实现基于不平衡响应辨识磁悬浮轴承刚度阻尼的基本原理；然后用有限元模型进行仿真辨识来验证该方法的可行性；并对一个五自由度的磁悬浮轴承试验台进行基于不平衡响应的磁悬浮轴承刚度阻尼的辨识试验研究。最后，为了检验辨识结果的正确性，赋予转子有限元模型试验辨识的磁悬浮轴承的刚度和阻尼，进行仿真与试验的系统不平衡响应对比，结果两者基本一致，表明该方法可以有效地辨识磁悬浮轴承的刚度和阻尼。
2013 Vol. 32 (3): 29-34 [
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35
高墩连续桥在移动车载作用下的横向振动分析
> 殷新锋 刘扬 C.S.CAI;
DOI:
本文在将轮胎与路面之间的面接触引入车-桥耦合模型的基础上，进一步考虑车辆的横向自由度，从而提出一种新的车辆模型来研究移动车载作用下的桥梁横向振动。车辆轮胎被模拟成一个三维弹簧模型，轮胎与地面的接触面模拟成长方形，通过接触面间的位移协调条件和力相互作用建立车-桥耦合振动方程。考虑影响接触面间的横向力大小的三种重要参数如：滑移角、侧偏角、轮胎的“S”形运动对耦合系统的影响；并与炉坪大桥实测数据比较，验证本文方法的正确性，并分析了接触面积、车速等对横向振动的影响。
2013 Vol. 32 (3): 35-40 [
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41
基于模态灵敏度分析的客车车身优化
>邬广铭 史文库 刘 伟 陈志勇 郭福祥 方德广
DOI:
针对提高国产某轻型客车的乘坐舒适性，解决车内振动和噪声剧烈问题，本文首先基于有限元仿真和道路试验的阶次跟踪方法进行振动和噪声原因分析，所确定的原因为轮胎激励引起的车身结构共振。为避免共振，以白车身钣金件和骨架的厚度为设计变量，以提高白车身前两阶固有频率为目的，用模态灵敏度理论对白车身进行优化设计和灵敏度分析。然后结合各钣金件和骨架的模态灵敏度和质量灵敏度，设计最优的改进方案并进行试验分析。对比优化前后的试验结果，验证了该优化方案的有效性与合理性。
2013 Vol. 32 (3): 41-45 [
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46
滚珠丝杠进给系统的仿真建模
>王永强;张承瑞
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为了在设计阶段获得滚珠丝杠进给系统相对精确的二阶数学模型，提出了一种基于Lyapunov稳定性理论建立模型参考自适应系统，以二阶系统作为参考模型，以理论模型作为控制对象的仿真建模方法。结合实例，建立了考虑粘性摩擦和传动刚度的滚珠丝杠进给系统理论模型，运用MATLAB/Simulink建立了模型参考自适应系统的仿真模型，并利用仿真结果推导出了进给系统的二阶数学模型。结果表明：二阶模型的输出能够很好地跟踪理论模型的输出；同时对两模型输入1毫秒的单位脉冲信号时，相对误差在0.314%以内。
2013 Vol. 32 (3): 46-49 [
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50
基于SYM小波的多点风压信号预处理方法及其应用
>段旻 谢壮宁 李小康
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本文在对几类小波基的降噪效果进行分析的基础上，确定了一种小波降噪方案，将其应用到典型大跨与高层结构风洞试验同步测压信号的预处理，分析了仪器噪声对极值风压、风致位移和加速度响应计算结果的影响。结果表明：symN小波为风压信号预处理的最优小波基，通过调整其消失矩阶数可以分别获得不同信噪比信号的最佳降噪效果。对于一体育场屋盖，仪器噪声对最大峰值负压估计的影响较小，但会不同程度地高估大跨度屋盖结构的位移响应，仪器噪声会使得位移的共振和背景分量分别被高估7.69%和70.6%，并最终使总响应被高估16.96%。对于某439m高的超高层建筑结构，较长重现期风速作用下结构风致响应的计算受仪器噪声影响相对较小；但对于较短重现期风速来说，噪声对建筑顶部峰值加速度响应估算的影响依然不容忽视，采用有效的减噪措施可以提高风致峰值加速度的估算精度。
2013 Vol. 32 (3): 50-55 [
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56
直升机抗坠毁试验假人下肢动力学性能的计算机仿真研究
>戢敏;雷经发;廖俊必;袁中凡
DOI:
下肢动力学性能的研究是直升机抗坠毁试验假人研制过程中的重要课题。在对直升机坠撞事故中飞行员下肢损伤分析的基础上，通过建立具有我国50th百分位飞行员参数特征的假人下肢有限元模型，按照试验要求对下肢的动力学性能进行了仿真分析；最后将仿真结果分别与假人下肢动力学性能的参考指标和试验结果比较分析，结果发现该下肢模型具有较好的生物拟合性，表明采用有限元法对假人下肢动力学性能分析的有效性和可行性。由于直升机坠撞事故中人体下肢的损伤形式比较复杂，本文的研究对将来能实现多方位碰撞损伤评价的假人下肢动力学性能的研究具有一定的指导意义，对假人其他部位动力学性能的仿真研究也具有重要的参考价值。
2013 Vol. 32 (3): 56-59 [
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60
基于量子粒子群优化的Volterra核辨识算法研究
>李志农 蒋静 陈金刚 邬冠华 李学军
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将量子粒子群优化（QPSO）引入到非线性Volterra系统辨识中，提出了一种基于量子粒子群优化（QPSO）的Volterra级数辨识方法，利用QPSO算法估计出了非线性系统的Volterra核函数。提出的方法同时和传统的最小二乘法(LMS)辨识方法进行比较，仿真结果验表明，在无噪声干扰下，提出的方法与LMS方法都具有很好的辨识精度和收敛性。然而，在有噪声干扰下，无论在辨识精度、收敛性和抗干扰性方面，本文方法都优于传统的LMS方法，而且，随着噪声的增强，这种优势越明显。
2013 Vol. 32 (3): 60-63 [
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64
弹载加速度记录仪抗冲击防护结构设计
>马喜宏;李长龙;孙韬;刘俊.
DOI:
针对弹体侵彻混凝土环境，提出一种中薄型防护外壳嵌套内壳体，两壳体间填充泡沫铝缓冲材料的记录仪抗冲击防护结构。针对应力波作用下防护外壳的屈曲和泡沫铝缓冲性能不足导致内部电路模块冲击断裂的典型失效模式，通过对记录仪抗冲击防护结构在应力波作用下的结构响应分析，提出了一套以壳体厚度h、泡沫铝密度ρ、泡沫铝厚度hb为主要设计指标的弹载加速度记录仪抗冲击防护结构设计方法。设计了防护外壳半径为29 mm，壁厚3 mm，泡沫铝密度1.1 g/cm3 ，泡沫铝厚度23 mm的抗冲击防护结构，经计算该结构理论抗冲击能力为63300g。在实弹侵彻混凝土试验中，测得冲击加速度峰值为56300 g，在此冲击下记录仪壳体结构稳定，内部电路工作正常，验证了此抗冲击防护结构具有较高的可靠性。
2013 Vol. 32 (3): 64-67 [
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68
钢筋混凝土空间网格结构曲率模态曲面拟合损伤识别研究
>刘伟;高维成;李惠;孙毅
DOI:
本文介绍了钢筋混凝土空间网格结构的体系组成及构造特点；提出了曲率模态曲面拟合损伤识别理论，定义了曲率模态曲面拟合损伤指标CMSFDIi和平均曲率模态曲面拟合损伤指标CMSFDIiA，通过曲率模态与曲面拟合值的差异进行损伤定位，方法仅需利用从损伤结构获得的实测数据即可进行结构损伤识别，无需利用完好结构的基本信息和理论模型；最后通过钢筋混凝土正交正放空腹网架结构实例，验证了方法的有效性。计算结果表明，本文方法不仅可以识别单位置损伤还可以识别多位置损伤，对钢筋混凝土空间网格结构的损伤识别和健康监测是可行的。
2013 Vol. 32 (3): 68-74 [
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75
基于“映射圆”模型的汶川8.0级地震峰值加速度衰减关系
>刘平;罗奇峰
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目前，主要有三种类型的地震动衰减关系模型：圆模型、断层破裂模型及椭圆模型，而这三种模型都存在一定弊端。在假设烈度与地震动存在某种线性关系的基础上，从等震线的形状出发，将地震引起的断层破裂压缩到震中，相应压缩后的等震线也从椭圆状变成反映圆模型的圆形等震线特性。用映射法描述这一转变过程，并将这一模型定义为地震动衰减关系的“映射圆”模型。结合汶川8.0级地震的记录，分别回归出圆模型、断层破裂模型及 “映射圆”模型的地震加速度峰值衰减关系。结果表明“映射圆”模型相对于其他两个模型更加理想。
2013 Vol. 32 (3): 75-78 [
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79
三维壁板气动弹性颤振研究的微分求积方法
>陈大林 王军
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考虑几何非线性，采用活塞理论计算气动力，基于VonKarman薄板理论和线弹性应力应变关系，建立了三维薄板气动弹性微分方程，采用一种全新的方法即微分求积方法对方程进行了离散，并建立了气动弹性微分方程的微分求积格式，采用Lyapunov间接法确定了系统颤振边界，并分析了系统参数对颤振边界的影响，最后采用数值方法分析了各种系统参数对壁板颤振幅值的影响，得到了一些有意义的结果。
2013 Vol. 32 (3): 79-82 [
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83
四角点支承四边自由矩形板自振分析新方法
>许琪楼
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四角点支承四边自由矩形板振形函数表达式由四边自由板所固有的基本振形和角点力所激发的附加振形组成。振形函数要满足振动微分方程和板挠度与角点力间的微分关系。为表示矩形板双向振动规律，基本振形在二个坐标轴方向分别有各自的表达式，并符合对应方向边界所限定的变形和受力特征：在对应自由边界上振幅不为零而剪力分布为零值，在自由角点处对应的四个角点力均为零值。而附加振形在角点处的振幅与角点力要符合板弯曲理论中的微分关系，在四个自由边界上对应的剪力分布均为零值。这种方法克服了现有解法中的理论缺陷，计算理念更合理。
2013 Vol. 32 (3): 83-86 [
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87
高耸结构基于性能的抗风设计
>何敏娟 李旭
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为使结构在整个生命周期、在遭受所有可能的外部荷载作用下能够达到各种预定功能和性能目标的要求，基于性能的结构设计被广泛接受。以美国太平洋地震工程研究中心PEER基于性能的抗震设计理论为基础，建立了结构基于性能的抗风设计（Performance-Based Wind Engineering, 简称PBWE）概率评估框架。考虑特定场地风速的随机特性，借鉴结构抗震极限状态年平均超越概率闭式表达式的推导方法，在做适当假定的条件下获得了结构抗风需求年平均超越概率闭式表达式。以某高耸结构为例，将结构关键部位加速度峰值响应和位移峰值响应作为抗风性能的评判标准，具体进行高耸结构基于性能的抗风设计概率评估。
2013 Vol. 32 (3): 87-94 [
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95
贴塑导轨结合面法向动态特性参数的识别及分析
>郭成龙;袁军堂;王维友;陈展翼;翁健光
DOI:
贴塑导轨由于其良好的力学性能越来越广泛地应用于各类数控机床中，作为机床重要的支承和导向结构，其动态特性对机床的加工精度有重要影响。通过模态试验识别出贴塑导轨结合面的动态特性参数，并分析了滑动速度、载荷、贴塑厚度等因素对结合面动态特性的影响规律，为机床数字化设计提供了参考。试验结果表明：滑动速度的增加会降低贴塑结合面的动刚度；适当增加面压、添加润滑油可提高结合面的动刚度；导轨贴塑使结合面的动态特性变化比较稳定，其动刚度随贴塑厚度的增加而减小，阻尼则随贴塑厚度的增大而增大，实际应用中，贴塑厚度以1.2到1.5mm为宜。
2013 Vol. 32 (3): 95-98 [
摘要
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99
圆管-方管混凝土T型节点疲劳性能试验研究
>童乐为 杨德磊; ZHAO Xiaolin
DOI:
基于热点应力法的管节点疲劳性能研究思路中，热点应力集中系数和疲劳寿命是描述焊接管结构节点疲劳性能的两个主要方面。对8个支管为圆管主管为内填充C50等级混凝土的方管节点试件（CT1～CT8）进行热点应力试验以确定其热点应力集中系数（SCF），在此基础上进行疲劳试验以确定其疲劳寿命（N3），并将试验结果与具有相同几何尺寸和受力条件的圆管-方管节点试验结果以及相关规范进行比较分析。研究表明，支管受轴向荷载下，圆管-方管混凝土节点较对应空钢管节点而言，节点区刚度分布有明显改善，前者SCF最大值均小于后者SCF最大值，具有更好的疲劳性能；已有规范中关于空钢管节点疲劳性能的S-N曲线不适用于进行圆管-方管混凝土T型节点的疲劳性能分析。
2013 Vol. 32 (3): 99-105 [
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106
模拟器分离试验振荡源分析
>徐志刚;周瑞虎;王军义
DOI:
介绍模拟器分离试验台和子体释放机构。在子体与母体分离试验中出现振荡现象。通过建立模型，对振荡源进行理论分析；结合大量试验，总结振荡源的产生原因和影响因素，并提出改进措施。分析振荡源，可更准确地测出在分离过程中，子、母体的姿态和速度，为真实太空环境下筒式偏心在轨分离提供数据依据。
2013 Vol. 32 (3): 106-109 [
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110
基于Parzen窗估计的设备状态综合报警方法
>刘晗;张庆;孟理华;杨凯;徐光华;
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针对现有监测报警方法难以适应工况变化和融合多元数据的缺点，提出了基于Parzen窗估计的设备状态综合报警方法。该方法动态估计多元监测数据的联合概率密度函数，以局部的分布边缘包络作为报警边界，随着监测数据的不断积累，逐步提高正常和故障概率分布估计的准确性，形成符合设备个性化状态发展历程的动态报警区域。通过对转子试验台和加热炉风机监测数据的分析，验证了该方法的有效性。
2013 Vol. 32 (3): 110-114 [
摘要
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115
基于屈服面的曲线梁桥地震动最不利输入方向
>孟 杰 刘 钊
DOI:
曲线梁桥由于线形、刚度及质量的不规则分布，需要研究其地震动最不利输入方向。Bresler屈服面给出了钢筋混凝土构件在轴压力与双向弯矩组合作用下的截面屈服条件，本文据此将地震中桥墩截面最易发生屈服的方向定义为最不利地震动输入方向。在应用反应谱法得到两个正交方向地震反应的基础上，提出了基于Bresler屈服面的地震动最不利输入方向的一种新算法，该法考虑了水平面内双向地震动共同作用及曲线梁桥振型间的相关性。进一步，给出基于时程分析法的地震动最不利输入方向确定算法。最后，以某闭合圆环匝道桥为对象，分析了各墩的地震动最不利输入方向，同时验证了方法的准确性。
2013 Vol. 32 (3): 115-118 [
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119
密肋复合墙结构体系抗震性能的试验研究
>钱坤;张杰 郭猛 袁泉
DOI:
密肋复合墙结构独特的构造使结构在地震作用下表现出填块→框格→外框的破坏模式，实现对地震能量的分级释放，形成结构抗震的三道防线。为了探讨密肋复合墙体中各道抗震防线对抗震性能的影响，进行了2组复合墙体的试验研究。观察了墙体的主要破坏形态和破坏过程，分析了墙体的承载力、滞回特征、延性、刚度、耗能能力等抗震性能。研究表明：肋格约束下的填充砌块极限承载力明显提高，屈服位移减小，延性降低。加外框的墙体比不加外框的墙板承载力明显提高。屈服荷载之前主要为砌块开裂耗能，屈服荷载后主要为裂缝的开裂闭合及相互摩擦耗能，标准墙板中的砌块及墙板内裂缝分别受到肋格和外框的约束，摩擦耗能较为充分。在密肋结构中，可以通过调整每道防线的设计参数来改变三道抗震防线的发生顺序及耗能性能，实现三道抗震防线的量化设计。
2013 Vol. 32 (3): 119-123 [
摘要
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124
车下设备悬挂参数与车体结构之间的匹配关系研究
>吴会超;邬平波;吴娜;王忆佳;单永林
DOI:
本文通过建立等效欧拉梁车体与设备垂向耦合振动模型，研究了车下设备刚性悬挂与弹性悬挂对车体振动的影响。研究结果表明，车下设备采用弹性悬挂的设计方式能够有效抑制车体的弹性振动。为了研究车下设备弹性悬挂参数与车体结构之间的匹配关系，本文基于模态叠加法原理法建立了考虑车体弹性振动和车下设备的高速动车组刚柔耦合动力学模型。通过该三维模型分析了车下设备质量偏心和弹性悬挂参数对车体振动响应的影响规律。仿真结果表明，车下设备横向偏心主要影响车体的横向振动特性，而车下设备纵向偏心主要影响车体的垂向振动特性；当车下设备的悬挂频率接近车体的垂向弯曲频率时能够降低车体的整体振动水平，而当车下设备的悬挂频率低于车体的垂向弯曲频率时，提高车下设备弹性悬挂系统的阻尼能够一定程度上抑制车体的弹性振动。
2013 Vol. 32 (3): 124-128 [
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129
基于影响线的桥梁移动荷载识别
>王宁波;任伟新;李 苗
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以桥梁不同截面动应变响应为对象，进行移动荷载识别研究。通过寻找应变曲线峰值点识别车辆行驶速度、轴数、轴距，并采用影响线拟合动应变响应的思路识别车辆各轴轴重。结合车-桥耦合振动模拟计算，对桥梁移动荷载识别问题进行数值仿真分析。
2013 Vol. 32 (3): 129-133 [
摘要
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134
爆炸荷载作用下钢制防护门的动力响应及抗力参数分析
>郭 东;刘晶波;张小波
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以现有一典型梁板式钢制防护门为背景，利用ABAQUS有限元软件对其动力响应及抗力进行了评估，得出该门抗力满足设计要求，并留有一定冗余，进而又分析了骨架梁的存在，骨架梁的数量和布置方式，梁腹板的厚度和高度，梁翼缘板的厚度和宽度，上下面板的厚度，爆距、装药量和荷载作用时间等因素对防护门抗爆性能的影响规律，最后建立了较合理的工程计算模型，研究成果可为同类防护门设计与优化提供理论依据。
2013 Vol. 32 (3): 134-140 [
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141
航空发动机转静径向碰摩位置的智能识别技术研究
>刘丽娟;陈果;李成刚;冯国全;王德友
DOI:
获取航空发动机转静碰摩位置对于诊断发动机碰摩故障和改进设计具有重要意义，基于航空发动机转子实验器的机匣振动加速度信号，研究了一种基于拉普拉斯特征映射（Laplacian Eigenmaps，LE）结合球结构支持向量机的径向碰摩位置智能识别方法。首先，采用拉普拉斯特征映射算法提取碰摩样本的特征信息，并用网格搜索法优化拉普拉斯特征映射算法的相关参数；然后，将特征样本作为输入到球结构支持向量机分类器，识别不同位置的碰摩样本。最后，利用实测的碰摩数据对此方法进行了验证，并与主成分分析法(PCA)所得特征样本的分类结果进行了比较，结果表明了方法的实用性和有效性。
2013 Vol. 32 (3): 141-145 [
摘要
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146
基于脉冲压缩技术的宽带透射系数测量方法
> 于盛齐 杨士莪 黄益旺 吴 琼
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透射系数是水声材料的一项重要声学参数，为了在水池中对水声材料的透射系数进行测量，本文提出了一种基于脉冲压缩技术的测量方法，对接收信号进行压缩来提取直达波。该方法不仅可以克服实验过程中经常遇到的多途干扰，而且测量过程简单，可以同时获得测量频带内所有频点的透射系数，即实现了对透射系数的宽带测量。在水池环境下，通过对20kHz-60kHz频率范围内玻璃缸的窄带测量与宽带测量结果的比较，验证了该方法的有效性。
2013 Vol. 32 (3): 146-149 [
摘要
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150
气流激振力作用下的旋转冲压转子动力学响应
>刘占生 亢维佳 张广辉 王乐
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对旋转冲压发动机转子涡动时压缩进气道的内部流场进行数值仿真，建立了作用在转子上的气流激振力非线性模型，结合旋转冲压转子-动静压混合气体轴承系统的有限元模型，并通过数值仿真获得了复杂气流激振力作用下旋转冲压转子-动静混合气体轴承系统的非线性动力学响应。研究结果表明,旋转冲压转子的偏心距对复杂气流激振力作用下转子轴承系统的振动特性具有显著的影响。
2013 Vol. 32 (3): 150-156 [
摘要
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157
一种基于桥梁变形后构形的车辆—柔性桥梁竖向耦合模型
>肖祥;任伟新;
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基于车—桥振动桥梁变形后的构形，建立了考虑桥梁变形的车—桥耦合模型。类似于结构抗震分析中，将地震作用下结构的动位移分解为拟静力位移和结构动位移，本文将车辆的运动分解为整体顺着桥面运行和相对自身局部系统的振动。以单轴车辆—简支梁桥为例，建立了基于桥梁变形后构形的车—桥系统竖向振动方程。最后，通过简支梁数值算例对由于桥梁变形产生的附加力进行了分析和研究。
2013 Vol. 32 (3): 157-162 [
摘要
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163
基于Hilbert谱区域能量比的核爆与雷电电磁脉冲识别
>祁树锋;李夕海;韩绍卿;牛 超;冯 军;刘代志
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根据核爆和雷电电磁脉冲信号非平稳、非线性特点，采用Hilbert-Huang变换（HHT）方法对NEMP和LEMP信号进行了时频分析，发现二者Hilbert谱中的能量集中于一定的时间和频率范围内。基于以上分析和发现，本文提出基于Hilbert谱区域能量比特征，采用最近邻法则对二者进行了识别研究。实验结果表明，在Hilbert谱中适当选择两个区域，以所选区域的区域能量比作为特征对核爆和雷电电磁脉冲信号进行识别，平均识别率达到90％以上。
2013 Vol. 32 (3): 163-166 [
摘要
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167
行星滚柱丝杠副运转过程动态特性分析
>马尚君 刘更 周建星 佟瑞庭
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以行星滚柱丝杠副为研究对象，建立行星滚柱丝杠副有限元模型。基于显式动力学有限元算法，采用全积分单元进行沙漏控制，通过调整单元密度和采用混合时间积分算法提高计算速度，对行星滚柱丝杠副进行动态特性分析。分析结果表明：随着滚柱转速增大，丝杠相对滚柱的轴向位移、速度大小及波动幅度均变大；不同转速下，螺纹牙上同一接触单元von Mises应力基本一致；同一转速下，丝杠副的4个螺纹牙上的接触单元均存在载荷分布不均现象，且第1个螺纹牙上的von Mises应力波动最大；丝杠侧接触单元von Mises应力大于螺母侧接触单元von Mises应力。
2013 Vol. 32 (3): 167-171 [
摘要
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172
基于输入估计方法的振动主动控制试验研究
>邵敏强 陈卫东 陈 前
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针对一种基于随机游走和输入估计策略的振动主动控制方法进行了试验研究。该方法涉及的动力学模型既依赖于受控系统的基本物理参数，又与未知的外扰激励密切相关。首先采用模态识别方法离线辨识系统的物理参数，以获得系统状态方程，再利用随机游走模型将未知外扰视为辅助状态量来构造新的状态方程，并借助Kalman滤波原理对新状态方程中的未知状态进行估计，进而得到未知状态和外扰的估计值。根据系统已知的测量输出、未知状态及外扰的估计值构造目标函数，应用LQG方法求解控制器增益，得到考虑未知外扰的最优控制输入。以柔性悬臂梁模型作为受控对象，对其实施振动主动控制，试验结果表明，该控制方法能有效抑制模型的前四阶模态振动，特别是对低阶模态的控制，其效果远优于经典LQG控制方法。
2013 Vol. 32 (3): 172-177 [
摘要
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178
可压缩流体射流冲击平板的压力特性研究
>孙龙泉;张忠宇;丁建军;李刚;孙士丽
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高速射流冲击会造成严重的结构损伤，因此射流冲击问题越来越受到我国海军重视。在射流冲击平板的初始阶段，流体的可压缩性起着主导作用。计及流体的可压缩性和自由液面的变形，通过对双渐进法进行改进，数值模拟射流冲击时刚性板的压力分布，数值结果与已有文献值吻合良好。将此方法与有限元耦合，实现冲击流固耦合问题的求解，使其同样适用于弹性板。研究表明：刚性板中心附近将会产生约为1/5冲击区域的负压区，且自由液面的变形使得冲击脉宽和冲量明显增大。弹性振动对冲击压力的峰值基本没有影响，但弹性振动极大地改变了冲击压力的分布，并能有效的抑制负压区的产生。
2013 Vol. 32 (3): 178-181 [
摘要
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182
子弹药落地冲击响应的数值模拟及实验验证
>南宇翔;蒋建伟;王树有;房玉军
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采用数值模方法开展了子弹药以不同落角和攻角撞击混凝土介质的冲击响应的研究，对一定质量、速度的子弹撞击混凝土介质进行仿真计算和实验验证。获得了子弹在落速15m/s、落角60~90°和攻角不大于5°范围内撞击混凝土介质冲击峰值过载和碰撞作用时间的影响规律。数值模拟结果与实验结果吻合较好，研究结果对子弹落地冲击响应理论模型的建立及子弹结构部件的结构强度设计具有参考价值。
2013 Vol. 32 (3): 182-187 [
摘要
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