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2013年 32卷 18期
刊出日期:2013-09-25
论文
 
       论文
1 夹层结构冲击动力学研究综述
>肖 锋;谌 勇;章振华;马 超;华宏星
DOI:
为了解夹层结构在冲击载荷作用下的防护性能,通过回顾对夹层结构冲击动力学研究进展,分别从理论建模方法、变形失效、流固耦合效应、芯层结构形式及设计参数五方面对其进行分类论述;并对研究进行总结、对今后研究方向进行展望。
2013 Vol. 32 (18): 1-7 [摘要] ( 431 ) HTML (0 KB)  PDF (800 KB)  ( 763 )
8 厂顶溢流式水电站振源特性研究
>练继建;张 龑;刘 昉;余晓华
DOI:
以某水电站灯泡贯流式机组厂顶溢流布置型式为对象,研究该新型结构的振源组成及对厂房结构影响。通过理论分析结合原型观测数据,对机组运行及泄流产生的厂房结构振动频率进行识别,确定其动荷载来源。分别统计厂房结构主要部位振动达峰值时不同频率所占比重,计算实测工况频带能量对总振动响应的贡献,分析分频振动随负荷的变化规律。结果表明:狭缝射流、转轮叶片振动与协联关系不正确引起的振动为主要振源。泄流诱发厂房振动微弱,对厂房结构运行与安全无影响。该结果可为量级评估该型式水电站厂房振动提供依据。
2013 Vol. 32 (18): 8-14 [摘要] ( 453 ) HTML (0 KB)  PDF (2782 KB)  ( 301 )
15 剪切增稠液及阻尼器性能研究
>周 鸿;郭朝阳;宗路航;宣守虎;龚兴龙
DOI:
以聚苯乙烯-丙烯酸乙酯纳米粒子为分散介质,制备剪切增稠液(Shear Thickening Fluid, STF),研究以STF为工作介质的双出杆式阻尼器动态性能,利用流变仪测量STF流变特性。实验结果显示,STF粘度特性曲线呈现明显非线性:低剪切速率时轻微剪切变稀(shear thinning);达临界剪切速率后剪切增稠(shear thickening)。利用MTS对阻尼器进行不同频率、不同振幅加载条件下的动态测试,结果表明,阻尼器工作在STF剪切增稠区间时,STF粘度急剧增加,储能模量、耗能模量迅速增大,阻尼器输出力跃升,表现出巨大的吸收及耗能能力。采用以有效刚度、有效粘滞阻尼建立线性模型,定性评价STF阻尼器的弹性特性、阻尼特性。
2013 Vol. 32 (18): 15-20 [摘要] ( 491 ) HTML (0 KB)  PDF (1691 KB)  ( 273 )
21 考虑大变形的大柔性立管涡激振动模型
>吴学敏;黄维平
DOI:
在总结深海大柔性立管涡激振动研究基础上,提出考虑大变形的大柔性立管涡激振动数学模型,开发出相应的计算程序。在验证新模型计算程序可靠的基础上,分别在雷诺数Re=6300、Re= 情况下研究深水顶张式立管涡激振动特征。结果表明,低雷诺数时立管涡激振动以低阶单模态振动为主;随雷诺数的增大,立管涡激振动出现多模态参与振动及涡激振动非完全对称大变形现象。考虑大变形的大柔性立管涡激振动数学模型可用于深水、极深水立管系统涡激振动响应分析预测。
2013 Vol. 32 (18): 21-25 [摘要] ( 508 ) HTML (0 KB)  PDF (1918 KB)  ( 303 )
26 声子晶体梁在燃料电池车副车架减振中的应用研究
>左曙光;谭钦文;孙 庆;文岐华;马琮淦
DOI:
由于燃料电池汽车的中低频振动突出,而声子晶体在中低频的带隙特征可用于衰减该种振动。通过有限元仿真分析单振子、多振子声子晶体梁在副车架上减振特性的应用,表明声子晶体梁对副车架振动有较好衰减作用,且多振子带隙更丰富,可用于呈倍频关系的减振降噪中;研究的振子周期排列结构、副车架纵梁结构及副车架厚度对减振特性影响,可为声子晶体在汽车减振降噪的应用提供新思路。
2013 Vol. 32 (18): 26-30 [摘要] ( 425 ) HTML (0 KB)  PDF (1260 KB)  ( 253 )
31 基于冲击重构技术的车辆—轨道耦合系统垂向振动分析
>赵 洁;;林建辉;姚金宝;丁建明
DOI:
为能通过分析垂向振动信号准确捕获列车与轨道的故障特征信息,提出基于冲击重构技术的垂向振动分析方法。该方法以基于多传感器网络的列车振动数据采集为基础,通过对采集的多传感器信息进行信号预处理、信息对齐平移、能量增强叠加等信息融合处理以完成对振动数据中冲击成分信息空域重构,再经时频分析处理提取各种故障特征信息,并用实例证明该方法能有效识别出列车与轨道引起的各种周期、非周期冲击。
2013 Vol. 32 (18): 31-36 [摘要] ( 473 ) HTML (0 KB)  PDF (2404 KB)  ( 301 )
37 基于同步挤压小波变换的结构瞬时频率识别
>刘景良;任伟新;王佐才;胡异丁
DOI:
对结构响应信号采用连续可逆的时频变换工具—同步挤压小波变换,能提高时频曲线频率精度,有效地识别出结构的瞬时频率。用Duffing弱非线性系统及两层剪切型建筑模型验证该方法的正确性。设计时变拉索试验,分别对索施加线性与正弦变化拉力,测出结构的加速度响应,用同步挤压复Morlet小波变换算法进行索的瞬时频率识别。数值模拟及试验表明, 同步挤压小波变换能有效识别时变结构及非线性结构的瞬时频率,该方法具有较好的稳定性。
2013 Vol. 32 (18): 37-42 [摘要] ( 591 ) HTML (0 KB)  PDF (1777 KB)  ( 526 )
43 基于连续体旋转梁模型的碰摩故障动力学特性分析
>太兴宇;马 辉;谭 祯;闻邦椿
DOI:
针对弹性叶片与刚性机匣的碰摩故障,以直板叶片为研究对象,将叶片简化为考虑旋转的悬臂梁模型,并据哈密顿原理及变分方程推导出悬臂叶片的解析模型。再据叶盘与机匣的偏心关系,推导出叶尖与机匣的间隙变化函数,判定碰摩是否发生。考虑离心刚化、旋转软化及科氏力影响,采用Newmark-β显式数值积分算法,对单叶片-机匣碰摩进行数值仿真。结果发现,由于科氏力的存在,使叶片轴向位移与横向位移间发生耦合,碰摩力消失后,轴向位移会以弯曲动频做自由振动;高转速时,横向位移对轴向位移影响减弱,而弯曲方向振动则随机性较大。
2013 Vol. 32 (18): 43-48 [摘要] ( 404 ) HTML (0 KB)  PDF (2042 KB)  ( 214 )
49 约束层阻尼短圆柱壳拓扑优化分析及实验研究
>柳承峰;李以农;郑 玲;房占鹏
DOI:
针对约束层阻尼短圆柱壳拓扑优化问题,采用基于模态应变能法的渐进结构优化算法(ESO),引入独立网格滤波技术, 通过灵敏度分析,用ANSYS的参数化设计语言APDL编写拓扑优化程序,获得一定约束层阻尼材料用量的约束层阻尼最优拓扑构形,并对约束层阻尼材料的优化布局进行实验验证。研究表明该拓扑优化方法正确,用于短圆柱壳约束层阻尼材料布局优化具有较强的工程实用性。
2013 Vol. 32 (18): 49-53 [摘要] ( 437 ) HTML (0 KB)  PDF (1676 KB)  ( 306 )
54 基于改进证据理论的故障诊断方法研究及应用
>刘希亮;陈桂明;李方溪;张 倩;罗显廷
DOI:
针对传感器证据信息全局修正针对性不强及冲突证据无法判别等问题,提出基于改进证据理论的故障诊断方法。利用冲突证据判据判断可信证据与冲突证据,保留可信证据,通过可信度对冲突证据进行针对性修正。该判断及局部修正可降低传感器证据信息的不确定性,并减弱冲突信息对合成结果影响。结合神经网络建立特征空间到证据空间的映射,有效利用网络输出结果,通过信息熵构建原始证据。将所有证据用改进D-S公式合成。通过齿轮泵早期故障试验,与神经网络及其它证据合成方法对比表明,该方法诊断精度较高,从而验证了融合方法的有效性。
2013 Vol. 32 (18): 54-58 [摘要] ( 419 ) HTML (0 KB)  PDF (965 KB)  ( 203 )
59 火箭橇试验推力测量方法研究
>王军评;毛勇建;董龙雷;雷 磊
DOI:
以典型火箭橇试验系统为对象,对系统运动的不同阶段进行力学分析。在建立推力测量系统基础上,对不同马赫数下火箭橇试验的推力数据进行分析处理。研究结果可为综合力学环境火箭橇试验平台的建立提供参考。
2013 Vol. 32 (18): 59-62 [摘要] ( 378 ) HTML (0 KB)  PDF (1734 KB)  ( 292 )
63 基于奇异谱分析的心音信号小波包去噪算法研究
>卢德林;郭兴明
DOI:
针对传统心音去噪算法对强噪声下心音信号去噪时,易将部分心音信号视为噪声成分去除,导致有用心音信号能量损失。利用奇异谱分析方法的主成分分析特性,提出多级奇异值分解(Multi-stage Singular Value Decomposition, MS-SVD)算法用于提取心音信号的主分量(Principal Components, PC)信息;采用小波包(Wavelet Packet, WP)分析算法对提取的心音信号进行分解,并对分解所得低频系数进行自适应阈值处理,去除低频噪声;利用小波包多分辨率特性提取高频心音。实验结果表明,该算法能明显改善心音去噪性能指标信噪比(SNR)、信噪比增益(SNRG)及根均方误差(RMSE),且在不同噪声水平下的去噪性能优于传统心音去噪算法。此改进算法既能有效去除心音中噪声成分,亦能保留心音信号细节特征。
2013 Vol. 32 (18): 63-69 [摘要] ( 493 ) HTML (0 KB)  PDF (2502 KB)  ( 417 )
70 随机区间模糊混合参数结构可靠性分析
>李少宏;陈建军;曹鸿钧
DOI:
研究同时存在随机、区间、模糊变量的混合参数结构可靠性问题。利用广义密度函数法将模糊变量转化为当量随机变量,基于随机概率可靠性分析方法,获得概率可靠度指标表达式。考虑可靠度指标具有的区间性,利用区间数运算法则及区间截断法对所得可靠度指标区间进行计算、重置,获得混合参数结构可靠度区间表达。通过两算例验证该方法的可行性及有效性。
2013 Vol. 32 (18): 70-74 [摘要] ( 371 ) HTML (0 KB)  PDF (763 KB)  ( 329 )
75 不同控制策略对高速电主轴动态性能影响
>单文桃;陈小安;合 烨
DOI:
针对高阶、强耦合、非线性复杂机电耦合系统的高速电主轴,内置的电机控制效果直接影响其动态性能问题,对各种控制策略控制特点进行系统研究,建立高速电主轴动态数学模型;重点对U/f控制及矢量控制,利用实验研究高速电主轴的控制精度与主轴机械参数间动态关系,为改善高速电主轴动态性能、寻找更优控制策略提供试验依据及分析方法;并展望高速电主轴系统控制策略的未来发展趋势.
2013 Vol. 32 (18): 75-80 [摘要] ( 376 ) HTML (0 KB)  PDF (1528 KB)  ( 208 )
81 基于EMD的高压燃气管道泄漏信号欠定盲分离方法
>孙洁娣;郝雅立;温江涛;李香文
DOI:
为能将城市高压燃气管道泄漏产生的应力波信号中混有多种干扰振动及噪声的有效泄漏信号与多源混合振动信号分离,提出基于EMD的泄漏信号欠定盲分离方法。对传感器采集的混合信号进行经验模态分解;对各固有模态函数归一化峭度特征进行分析,选取含主要泄漏信息的固有模态函数进行重构;构造由重构信号及观测信号组成的矩阵,用扩展联合对角化算法实现信号分离,以解决欠定情况下的盲分离问题。实验结果表明该方法能较好实现有效泄漏信号的提取。
2013 Vol. 32 (18): 81-86 [摘要] ( 523 ) HTML (0 KB)  PDF (2078 KB)  ( 275 )
87 基于补偿距离评估-小波核PCA的滚动轴承故障诊断
>王宏超;陈 进;董广明
DOI:
提出基于补偿距离评估技术-小波核PCA的滚动轴承故障诊断方法。将补偿距离评估技术用于滚动轴承时、频域故障特征向量降维,将降维后故障特征向量作为小波核PCA的特征向量。将分类结果与未进行补偿距离评估技术降维直接进行小波核主元分析结果比较表明,前者分类效果紧致性及计算效率更高。为突出小波核主元分析方法优势,将其与常用RBF核函数主元分析方法比较表明,前者聚类效果紧致性更高。
2013 Vol. 32 (18): 87-90 [摘要] ( 460 ) HTML (0 KB)  PDF (1612 KB)  ( 291 )
91 基于残周期正弦拟合的振动参数测量
>梁志国;邵新慧
DOI:
针对不足一个波形周期的振动波形参数估计,提出基于残周期正弦波四参数估计测量方法,解决超低频振动参数快速测量分析问题,包括幅度、频率、相位、直流分量等。对随机振动、阻尼衰减振动等非正弦振动测量分析问题,在局部波形近似正弦波假设前提下,利用残周期正弦波形段上模型参数搜索方式,获取非正弦振动幅值、频率、直流分量等参数随时间变化规律曲线。残周期振动与非正弦振动两种波形实验结果验证所述方法的有效性与可行性。所述方法可用于残周期振动波形参数测量分析及非正弦复杂振动波形测量分析。
2013 Vol. 32 (18): 91-94 [摘要] ( 392 ) HTML (0 KB)  PDF (1026 KB)  ( 242 )
95 预应力混凝土梁变幅疲劳性能试验研究
>雷俊卿;肖 赟;张 坤;李忠三;王悦瑜
DOI:
对后张法预应力混凝土梁进行多级疲劳荷载循环试验,分析预应力混凝土梁在疲劳荷载下的裂缝开展情况及梁体刚度退化情况,推导预应力混凝土梁疲劳刚度退化方程,编制疲劳挠度计算程序。结果表明:未达开裂荷载水平时,预应力混凝土梁在疲劳循环荷载下亦出现裂缝,且裂缝出现时间与应力水平有关;梁体刚度在疲劳荷载循环的前15万次中降低幅度较大,之后呈稳定降低趋势;疲劳试验梁静载挠度在静载破坏试验开裂前较静载梁大;但随荷载增大,静载梁裂缝发展较完全;后两者挠度较接近,疲劳梁破坏时挠度较静载梁大20%;基于刚度退化方程的疲劳挠度计算程序结果与实验值吻合较好,可用于计算、预测疲劳挠度。
2013 Vol. 32 (18): 95-100 [摘要] ( 373 ) HTML (0 KB)  PDF (1771 KB)  ( 267 )
101 碟簧螺栓连接系统冲击响应分析
>肖舒恒;顾伯勤
DOI:
通过理论计算与有限元模拟,对设置碟形弹簧螺栓连接结构受阶跃冲击载荷响应进行分析。对比设置与不设置碟形弹簧时螺栓峰值应力,揭示碟形弹簧刚度及系统阻尼对螺栓响应影响。结果表明:峰值应力与蝶形弹簧刚度及系统阻尼有关,设置碟形弹簧、减小蝶形弹簧刚度、增大系统阻尼均能降低螺栓峰值应力,且能迅速衰减冲击产生的振动。
2013 Vol. 32 (18): 101-104 [摘要] ( 431 ) HTML (0 KB)  PDF (1448 KB)  ( 281 )
105 非线性包装系统跌落冲击问题变分迭代法
>陈安军;
DOI:

以三次非线性包装系统为研究对象,用变分迭代理论分析系统跌落冲击问题,获得一阶迭代近似解。为提高解的精度,与包装动力学能量分析法结合求解最大位移及加速度,修正一阶迭代近似解。算例分析表明,修正后一阶近似解在冲击持续时间、加速度峰值及冲击响应波形上与椭圆积分结果非常接近。可为非线性包装系统跌落冲击分析提供新的方法。

2013 Vol. 32 (18): 105-107 [摘要] ( 361 ) HTML (0 KB)  PDF (858 KB)  ( 698 )
108 非平稳多维多点虚拟激励法的快速模拟方法
>贾宏宇;郑史雄;阳 栋;洪 浩;罗 楠
DOI:
为研究实际地震动非平稳性与空间效应的快速模拟方法,运用绝对位移直接求解非平稳多维多点虚拟激励法,不必将绝对位移分解为拟静力位移项及动力相对位移项,避免求解静力影响矩阵的繁琐;将非平稳激励响应转换为一系列确定性外力作用下运动方程瞬态解,以有限元软件ANSYS瞬态分析模块为平台,在结构有限元模型各支撑处激励方向设置大质量块后,直接将地震虚拟激励荷载施加于大质量块,实现绝对位移求解动力方程,提高随机振动响应计算效率,高效地在通用有限元软件中实现多维多点非平稳虚拟激励法,避免自编程序的繁琐,简化实现方法,使多维多点非平稳虚拟激励法在理论及工程应用中获得进一步拓展。
2013 Vol. 32 (18): 108-112 [摘要] ( 428 ) HTML (0 KB)  PDF (2487 KB)  ( 269 )
113 输电塔线体系中覆冰导线舞动数值模拟研究
>赵 莉;严 波;蔡萌琦;梁 明
DOI:
利用ABAQUS有限元分析软件,建立输电线塔线耦合体系非线性有限元模型,对覆冰四分裂导线舞动进行数值模拟,获得塔线体系中各相导线舞动轨迹、振动幅值、频率特性等。经分析比较发现,杆塔变形对导线舞动轨迹与幅值影响明显,而对舞动响应频率特性影响较小。导线舞动过程中导线与杆塔应力响应表明,其最大应力均小于材料强度极限,因此导线舞动造成的导线断裂及杆塔破坏应以疲劳破坏为主。
2013 Vol. 32 (18): 113-120 [摘要] ( 452 ) HTML (0 KB)  PDF (2520 KB)  ( 415 )
121 环境激励下识别结构模态自然激励-时域分解法
>钟军军;董 聪
DOI:
针对环境激励下的结构模态参数识别问题,提出识别位移模态新方法—自然激励-时域分解法。将所分析的时域分解算法原理适用条件由结构自由振动响应信号推广至普遍情况。建立自然激励技术统一模型,证明白噪声激励下结构位移响应的互相关函数经处理可获得与单位脉冲响应函数具有相同数学结构的新函数。该函数满足时域分解算法的推广适用条件。并通过数字滤波器将两者结合建立自然激励-时域分解法,该法用自然激励技术获得新函数替代时域分解算法中结构自由响应函数构造响应时间历程矩阵,可为环境激励下仅有结构有限测点响应识别位移模态提供新途径。用仿真算例验证该方法的合理性及有效性。
2013 Vol. 32 (18): 121-125 [摘要] ( 462 ) HTML (0 KB)  PDF (1155 KB)  ( 235 )
126 潜艇湿表面抗冲覆盖层压缩特性及抗冲击性能研究
>肖 锋;华宏星;谌 勇;黄修长;朱大巍
DOI:
针对在艇体湿表面敷设橡胶材料防护覆盖层能有效提高水下非接触性爆炸抗冲击性能,以潜艇水下爆炸抗冲击防护为背景,为解决潜艇湿表面覆盖层承压与抗冲间之矛盾,对六边形蜂窝抗冲覆盖层进行改进,开展潜艇湿表面抗冲覆盖层压缩特性及抗冲击性能研究。讨论钢片厚度及偏距对承压特性与抗冲击性能影响。分析结果可对潜艇湿表面抗冲覆盖层设计与研究提供参考。
2013 Vol. 32 (18): 126-132 [摘要] ( 453 ) HTML (0 KB)  PDF (2222 KB)  ( 199 )
133 利用微分算子增强EMD算法频带分解能力
>刘海波;玄志武
DOI:
针对传统经验模态分解(EMD)方法中信号所含频率分量较接近易出现模态混叠现象,导致分解出的本征模态函数失去原有物理意义问题,提出改进算法。将原始信号频带信号微分;对微分信号进行EMD分解;将所得IMFs进行积分处理获得原始信号有效的IMFs,能抑制EMD分解过程中的模态混叠现象。仿真计算与实际工程应用表明,该方法优于传统EMD算法,可有效分离频率接近的本征模态函数,扩大EMD方法的适用范围。
2013 Vol. 32 (18): 133-135 [摘要] ( 381 ) HTML (0 KB)  PDF (1557 KB)  ( 383 )
136 地震作用下填充墙MTMD减震结构频域响应分析
>卢俊龙;何明胜;田 洁
DOI:
将传统结构中填充墙与主体承重结构以刚度及阻尼元件连接,形成调谐质量减震(TMD)系统,通过在主结构中布置多榀TMD填充墙,构成多重质量调谐减震(MTMD)结构体系。为研究地震作用下该减震结构动力响应规律,合理设置各TMD与主结构连接件的力学参数,将主结构简化为串联多自由度模型,分析非耦合控制作用时主结构稳态响应频域传递函数及影响因素,并通过结构1/3比例模型振动台试验进行验证。结果表明,仅在三层设置填充墙TMD时,各层柱顶幅频响应曲线呈双峰特征,加速度峰值越小,填充墙TMD的调频作用越显著;而在二、三层同时设置填充墙TMD,输入地震波加速度峰值不同时,TMD调频作用亦不同。因此,填充墙TMD频域响应与T摘 要:将传统结构中填充墙与主体承重结构以刚度及阻尼元件连接,形成调谐质量减震(TMD)系统,通过在主结构中布置多榀TMD填充墙,构成多重质量调谐减震(MTMD)结构体系。为研究地震作用下该减震结构动力响应规律,合理设置各TMD与主结构连接件的力学参数,将主结构简化为串联多自由度模型,分析非耦合控制作用时主结构稳态响应频域传递函数及影响因素,并通过结构1/3比例模型振动台试验进行验证。结果表明,仅在三层设置填充墙TMD时,各层柱顶幅频响应曲线呈双峰特征,加速度峰值越小,填充墙TMD的调频作用越显著;而在二、三层同时设置填充墙TMD,输入地震波加速度峰值不同时,TMD调频作用亦不同。因此,填充墙TMD频域响应与TMD布置方式及输入地震波加速度幅值有关,结构系统调频控制作用会受输入地震波加速度峰值影响。
2013 Vol. 32 (18): 136-140 [摘要] ( 453 ) HTML (0 KB)  PDF (2061 KB)  ( 294 )
141 填充空心球/铝基复合材料结构的超高速撞击损伤特性研究
>郑 伟;庞宝君;李 锋;陈 勇
DOI:
针对人类航天活动在空间中积累的大量空间碎片严重威胁在轨运行航天器安全,急需开发具有优良防护性能的新材料防护结构问题,初步研究填充空心球/铝基复合材料Whipple防护结构的撞击特性,获得相关撞击损伤数据,与填充实心铝板的Whipple防护结构进行对比,并评估空心球/铝基复合材料作为一种航天器防护材料的可行性。
2013 Vol. 32 (18): 141-145 [摘要] ( 353 ) HTML (0 KB)  PDF (1205 KB)  ( 254 )
146 具有结构阻尼的复合材料薄壁梁的动力失速非线性颤振特性
>任勇生;刘廷瑞
DOI:
研究具有结构阻尼的复合材料薄壁梁动力失速非线性颤振特性。采用受ONERA非线性气动力作用的复合材料薄壁梁的气弹模型分析非线性气弹稳定性;采用复合材料薄壁梁的模态阻尼分析模型进行结构阻尼预测,复合材料结构阻尼对复合材料薄壁梁气弹系统稳定性影响通过引入比例阻尼矩阵的方式予以考虑。采用Galerkin法对具有结构阻尼的气弹方程进行离散化,同时利用片条理论对非线性广义气动力进行计算。借助特征值方法及时域积分法分析复合材料薄壁梁非线性颤振边界及气弹响应的稳定性。通过数值分析,揭示复合材料结构阻尼、纤维铺层角对复合材料薄壁梁非线性颤振边界影响。结果表明,结构阻尼用于抑制复合材料薄壁梁的动力失速非线性颤振,增强气弹稳定性,具有十分明显作用效果。
2013 Vol. 32 (18): 146-152 [摘要] ( 369 ) HTML (0 KB)  PDF (4579 KB)  ( 196 )
153 可液化砂土中群桩基础地震响应的振动台试验研究
>黄占芳;白晓红
DOI:
为研究可液化砂土地基中桩基体系在地震力作用下的动力特性,进行室内振动台天然地基、3D、3.5D、4D桩间距桩基加固地基四种工况模型试验。通过布设传感器对各工况下特定深度的初始有效应力、振动过程中超静孔隙水压力时程、沉降时程进行测定,对桩基加固地基振动前后竖向承载力进行分析。结果表明,桩基加固后的地基土发生液化滞后于天然地基,且桩间距为3D、3.5D的加固地基提高抗液化强度较明显。随桩间距的加大,提高程度会减弱;据不同工况振动过程中发生的最大沉降量,3D桩间距加固的桩基竖向动承载力较高;模拟地震力振动达稳定后桩基的竖向承载力均高于振动前同工况竖向承载力。试验分析可对饱和砂土在地震力作用下PSSI效应进一步理解, 为桩基优化设计提供参考。
2013 Vol. 32 (18): 153-158 [摘要] ( 372 ) HTML (0 KB)  PDF (2289 KB)  ( 228 )
159 连续梁弯曲振动系统可靠性频率灵敏度研究
>吕春梅;张义民;刘 宇;周娜
DOI:
将机械动力学与可靠性理论结合,依据固有频率与激振频率之差绝对值不超过规定值的关系准则,提出随机动态结构系统避免共振的频率可靠性分析方法;在研究基础上结合灵敏度技术,提出随机动态结构系统的频率可靠性灵敏度分析方法,推导出参数为正态随机变量时可靠性灵敏度的表达式,获得可靠度与随机变量分布参数波动间的量化关系,通过研究设计参数的改变对系统可靠性影响,对动态结构系统共振的可靠性灵敏度分析方法进行探索。并以实际工程简化模型随机连续梁弯曲振动系统为例,将理论方法与工程实践相结合,对该模型进行频率可靠性灵敏度研究,理论计算与工程实际完全一致,表明该方法的有效性、实用性。
2013 Vol. 32 (18): 159-162 [摘要] ( 398 ) HTML (0 KB)  PDF (870 KB)  ( 282 )
163 引射筒动态载荷识别研究
>聂君锋;陆秋海;张海泉;由小川;庄 茁
DOI:
基于动态载荷的频域识别方法,对引射筒所受发动机试车产生的动态载荷进行识别。通过实验测量引射筒在试车过程中的动态响应;通过有限元计算方法获得载荷基函数对结构作用响应;采用最小二乘法获得引射筒所受动态载荷谱。计算识别所得载荷谱产生的动态响应,并与实验测量值比较,给出识别所得动态载荷谱误差,并分析误差产生原因。结果表明,频域载荷识别方法能较准确识别引射筒在发动机试车过程中所受动态载荷,可为工程研究提供参考。
2013 Vol. 32 (18): 163-168 [摘要] ( 442 ) HTML (0 KB)  PDF (1674 KB)  ( 317 )
169 针对滚动体损伤的滚动轴承损伤严重程度评估方法
>李玉庆;王日新;徐敏强;周瑞生
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通过对振动信号分析,研究一类滚动体损伤的滚动轴承损伤严重程度评估方法。找出能反映损伤严重程度参数,通过实验方式考察其刻画能力。在此基础上,提出基于均方根值的损伤严重程度评估方法,用于细化滚动体损伤评估。即提取不同磨损量标准试件的振动特征,进行三次样条曲线拟合,建立损伤严重程度评估标准曲线,作为损伤严重程度评估标准。通过实验验证该方法的有效性、准确性。数据表明,当将损伤严重程度划分为正常、轻微损伤、严重损伤三个区间时,该方法能正确评估NJ312滚动轴承的损伤严重程度。
2013 Vol. 32 (18): 169-173 [摘要] ( 527 ) HTML (0 KB)  PDF (1304 KB)  ( 288 )
174 基于时频融合的转速估计及轴承故障特征提取研究
>曹书峰;朱忠奎;黄伟国;鞠 华
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针对通过齿轮啮合频率与转速间存在的比例关系估计齿轮振动转速,提出基于齿轮啮合振动的时频融合分布估计转速新方法,将Wigner-Ville分布与小波尺度谱进行融合,对融合后的时频分布用峰值搜索法估计转速。与基于时频分布的转速估计方法相比,该方法的估计精度与对噪声的不敏感度更高。用该方法估计齿轮传动装置转速,并对轴承故障进行阶比分析以评估其效果表明,该方法能有效获得轴承故障阶比。
2013 Vol. 32 (18): 174-178 [摘要] ( 384 ) HTML (0 KB)  PDF (2328 KB)  ( 230 )
179 正弦波形局域失真及相变分析
>梁志国;朱振宇;邵新慧;张大鹏;武腾飞
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提出正弦波形局域失真的定义与测量方法,用以对正弦波形进行时域分布特性分析与空间分布特性分析,且与正弦波失真度指标体系具有相容性。为区分不同性质的失真,将局域失真细分为局域共模失真、局域差模失真及局域总失真,以各种失真随正弦相位变化规律揭示其时空分布状况,并用以对局域失真极值点进行时空定位。用一组振动信号的实验分析结果验证该方法的正确性与可行性。所述定义及测量方法可用于正弦信号波形的时域失真分析与空间失真分析中。
2013 Vol. 32 (18): 179-182 [摘要] ( 432 ) HTML (0 KB)  PDF (1065 KB)  ( 385 )
183 基于声场空间分布特征的齿轮箱故障诊断研究
>鲁文波;蒋伟康;张一麟;张文正
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结合对近场声全息(NAH)与空间分布特征提取的研究,提出基于声场空间分布特征的齿轮箱故障诊断方法。鉴于齿轮箱运行状态与声场分布的对应关系,利用NAH算法重建声源附近声场,由所得声像图中提取反映声场分布特性的纹理特征,建立声场分布与各运行状态间内部联系,结合支持向量机模式分类实现故障诊断,获得满意的诊断结果,并通过实验证实该方法的有效性与优越性。
2013 Vol. 32 (18): 183-188 [摘要] ( 524 ) HTML (0 KB)  PDF (2080 KB)  ( 265 )
189 带超长滚珠丝杠的立式玻璃磨边机砂轮架模态分析
>徐宏海;;李晓阳
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为进一步改善带超长(3.71 m)滚珠丝杠立式玻璃磨边机的动态特性,减小、抑制磨削振动对加工质量的不良影响,基于ANSYS参数化建模语言建立考虑运动结合面动态特性的砂轮架动态分析参数化有限元模型;据砂轮架实验模态分析结果,对砂轮架模态有限元计算精度进行验证。进一步分析滚珠丝杠直径、滑块安装板厚度、丝杠螺母副及丝杠轴承结合面刚度、砂轮架位置等参数对砂轮架动态特性影响规律,提出新一代数控玻璃磨边机砂轮架的改进设计方案。经生产应用证明砂轮架动态特性改进设计方案的合理性和有效性。
2013 Vol. 32 (18): 189-194 [摘要] ( 390 ) HTML (0 KB)  PDF (1883 KB)  ( 282 )
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