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2013年 32卷 1期
刊出日期:2013-01-15
论文
 
       论文
1 考虑应变均值影响的天然橡胶隔振元件疲劳寿命预测
>上官文斌; 姚斌辉 李武成 段小成; 叶必军
DOI:
对橡胶试柱进行单轴疲劳试验,分析了应变幅值一定时,应变均值对疲劳寿命的影响。以哑铃型天然橡胶试柱为研究对象,通过有限元计算分析,得到了加载位移与橡胶试柱危险位置处最大主应变的关系。构建了应变均值函数,以应变比R=0时的 曲线为基准疲劳寿命曲线,建立了不同应变均值和幅值下的天然橡胶隔振元件的疲劳寿命预测模型。使用该模型预测得到的哑铃型天然橡胶试柱疲劳寿命与试验疲劳寿命具有较好相关性。文中提出的天然橡胶元件的疲劳寿命预测模型,可用于建立天然橡胶材料的疲劳寿命数据库。
2013 Vol. 32 (1): 1-4 [摘要] ( 605 ) HTML (0 KB)  PDF (1212 KB)  ( 428 )
5 应用结构奇异值进行频域气动伺服弹性稳定性分析
>谷迎松;杨智春
DOI:
基于鲁棒气动弹性分析理论,在气动伺服弹性系统中直接应用频域气动力,并引入复数速压摄动,导出了相应的μ分析框架,在此框架下应用结构奇异值理论,提出一种气动伺服弹性稳定临界点预测求解的完全频域方法。该方法既能保证系统结构奇异值的连续性,又可获得较为精确的计算结果。针对某型飞机及其偏航/滚转增稳回路构成的多输入/多输出气动伺服弹性系统的稳定性分析,采用本文方法求得的系统闭环稳定临界点与传统p-k法计算的结果吻合较好。
2013 Vol. 32 (1): 5-7 [摘要] ( 534 ) HTML (0 KB)  PDF (780 KB)  ( 336 )
8 高层隔震结构双质点模型的地震响应单纯质点法研究
>刘阳 刘文光 何文福 杨巧荣
DOI:
文中针对高层隔震结构的双质点简化模型提出了可快速计算其地震响应的单纯质点法,该方法基于基底剪力及能量等效原则来建立简化两质点分析模型与原结构模型之间的转换关系及简化模型的参数取值,推导得到了确定地震反应的两个关键参数:刚度转换系数和质量比。研究基于能量平衡方法提出了高层隔震结构简化分析模型包络反应的计算式,并通过利用能量平衡原理及模型参数转换关系来预测原高层隔震结构的各层地震反应包络值。文中对22层高层隔震结构工程实例首先进行了双质点模型的转化,其后验证了单纯质点法的有效性和分析精度,分析结果表明新方法计算结果与多质点模型时程分析法计算结果相近,且能包络上部结构各层地震响应。本文所提方法计算量少,参数取值简便,可用于高层隔震结构地震响应的初步分析。
2013 Vol. 32 (1): 8-13 [摘要] ( 455 ) HTML (0 KB)  PDF (1525 KB)  ( 405 )
14 基于卡箍优化布局的飞机液压管路减振分析
>李 鑫; 王少萍
DOI:
飞机液压管路振动过大是一个亟待解决的问题,考虑了主动消振方式较为复杂,难以在飞机液压系统实现,提出了基于系统特征阻抗,通过优化卡箍布局的被动消振方式。首先建立系统管道及各元件数学模型,利用传递矩阵法(Transfer Matrix Method, TMM)得到其频域特征阻抗变化规律。以激振源固有频率点的特征阻抗加权和为目标函数,利用粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO)在一定范围内调整卡箍位置,使在激振源频率点的特征阻抗加权和降到最低。通过优化卡箍位置,系统特征阻抗加权和较优化前衰减28.13%,验证了其有效性,为飞机液压管路的优化布局提供了一定的理论依据。
2013 Vol. 32 (1): 14-20 [摘要] ( 526 ) HTML (0 KB)  PDF (1932 KB)  ( 320 )
21 锤击脉冲力对摩擦尖叫噪声的激励作用
>金城;李刚;陈光雄;周仲荣
DOI:
大量的试验发现对摩擦系统施加的锤击脉冲力能够激励出摩擦尖叫噪声。对这种由锤击脉冲力激励出的摩擦尖叫噪声进行时频分析,发现它与摩擦系统自激产生的摩擦尖叫噪声具有相同的时频特性。为了找到锤击脉冲力激励出摩擦尖叫噪声的原因,进行了更深入的试验研究,结果表明摩擦尖叫噪声与磨屑有十分密切的关系,同时发现锤击脉冲力会使摩擦系统产生更多磨屑,大量磨屑的突然产生可能是导致锤击脉冲力激励出摩擦尖叫噪声的原因。
2013 Vol. 32 (1): 21-24 [摘要] ( 520 ) HTML (0 KB)  PDF (1850 KB)  ( 421 )
25 弯振复合型超声驱动器振动特性研究
>刘英想;陈维山;冯培连;刘军考
DOI:
为了避免模态复合型超声驱动器中普遍存在的频率简并问题,作者在前期研究中提出了一种新型的弯振复合型超声驱动器。该驱动器采用压电金属复合梁两个正交弯振模态的复合在两个驱动足处激励出椭圆轨迹振动。本文对该驱动器的振动特性进行深入研究,旨在获得驱动区域质点的真实运动轨迹。首先,建立了矩形截面梁在弯振复合模态下末端区域质点振动轨迹的数学模型;然后,借助有限元瞬态分析,对驱动足振动轨迹进行仿真,实现对所建立振动轨迹数学模型的验证。振动轨迹方程和仿真结果均表明:两个驱动足表面质点振动轨迹均为三维的椭圆,垂直于驱动器轴线的平面内的椭圆振动更适合用于致动输出。最后,分析了该驱动器存在的不足之处,提出了一种改进方案,采用对称设置压电陶瓷片实现两个驱动足振动特性的一致;通过瞬态分析在两个驱动足处得到了一致的振动轨迹,改进的样机实现了输出特性的显著提高。
2013 Vol. 32 (1): 25-29 [摘要] ( 502 ) HTML (0 KB)  PDF (2652 KB)  ( 302 )
30 道路路面测量数据的特征参数提取与统计分析
>段虎明;马 颖;石 锋;张开斌;谢 飞
DOI:
介绍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,阐述由路面数据提取可表征其特性的特征参数,包括基本统计量、国际平整度指数和功率谱密度参数等。在路面特征参数提取基础上,以北京地区真实海量路面测量数据为例,进行道路路面特征参数的统计分析,得到可反映、表征该地区路面特点的统计分析结果。总结道路路面特征参数提取与统计分析方法,展望其应用前景。
2013 Vol. 32 (1): 30-34 [摘要] ( 577 ) HTML (0 KB)  PDF (1364 KB)  ( 331 )
35 基于快速kurtogram算法的共振解调方法在滚动轴承故障特征提取中的应用
>王宏超;陈 进;董广明;从飞云
DOI:
共振解调方法是滚动轴承故障特征提取和故障诊断中最为常用的一种方法。然而传统的共振解调技术存在带通滤波参数(中心频率和滤波带宽)需要人工进行预先确定,其具有很大的偶然性、局限性等缺陷。本文作者将快速Kurtogram算法用于共振解调技术带通滤波器参数的确定中,并结合共振解调技术成功运用于滚动轴承的故障特征提取,弥补了传统共振解调方法需要人工干预进行带通滤波参数确定的不足,并分别进行仿真和实验来验证该方法的有效性。
2013 Vol. 32 (1): 35-37 [摘要] ( 603 ) HTML (0 KB)  PDF (1079 KB)  ( 1312 )
38 20 kW/1 kWh飞轮储能系统轴系动力学分析与试验研究
>唐长亮;戴兴建;王健;李奕良
DOI:
大功率高储能量是飞轮储能技术的发展趋势。以城市轻轨刹车动能再生为应用背景,研制了20 kW/1 kWh的飞轮储能系统。采用ANSYS对该飞轮转子支承系统进行动力学建模与仿真,计算出轴系主振型、临界转速与模态阻尼比;并对机座、真空套筒等非转动部件进行模态分析。进行了多次飞轮升降速试验,实时监测并记录飞轮运行全过程的幅频特性。试验结果与数值仿真的一致性较好,为飞轮系统的优化与改进提供可靠的理论与试验依据。
2013 Vol. 32 (1): 38-42 [摘要] ( 527 ) HTML (0 KB)  PDF (1613 KB)  ( 779 )
43 磁控形状记忆合金主动控制系统及试验研究
>翁光远;王社良
DOI:
对磁控形状记忆合金材料进行了磁力学性能试验研究,建立了预加压力-磁场-应变等磁力学本构模型;系统地分析了磁控形状记忆合金作动器的工作原理和构造方法,并进行了相应的磁场-作动性能试验研究,得出了磁控形状记忆合金作动器的本构模型,集成和开发了主动控制系统,并对一凯威特型模型结构进行了相应的控制性能试验。结果表明,研发的磁控形状记忆合金主动控制系统可有效控制网壳结构的地震响应。
2013 Vol. 32 (1): 43-52 [摘要] ( 555 ) HTML (0 KB)  PDF (2103 KB)  ( 398 )
49 多载荷工况下人字齿轮传动系统振动特性分析
>王峰;方宗德;李声晋
DOI:
由轮齿接触分析以及轮齿承载接触分析计算出考虑安装误差的轮齿啮合刚度,建立了考虑时变啮合刚度激励、啮合冲击激励和齿侧间隙激励的人字齿轮系统十二自由度啮合型弯—扭—轴耦合非线性振动模型。以某船用单级人字齿轮副为实例,研究了多载荷下人字齿轮左端啮合副周向的振动特性,结果表明,外载荷的增大使得啮合刚度激励和啮合冲击激励下系统的振动均增大,且啮合冲击激励对外载荷的敏感性高于啮合刚度激励,而齿侧间隙激励下系统的振动则随着外载荷增大而减小。同时,啮合冲击激励对系统振动的影响随着载荷增大而增大,而啮合刚度激励和齿侧间隙激励则随着载荷增大而减小。
2013 Vol. 32 (1): 49-52 [摘要] ( 510 ) HTML (0 KB)  PDF (1670 KB)  ( 904 )
53 双自适应小波局部极大模方法及其在信号特征提取中的应用
>于明月;陈果
DOI:
将小波分析中的局部极大模方法采用双自适应提升算法进行改进,用于机械故障冲击信号特征的提取,获取了信号时域和频域冲击特征。将该方法应用于滚动轴承微弱冲击特征的提取,并将原始信号直接进行包络分析、原始信号极大模包络分析、经典小波分析方法、第二代小波的细节信号方法进行了对比。结果表明,双自适应局部极大模方法可以更有效的提取信号中的冲击特征,对小波分解层数极不敏感,表现出了很好的鲁棒性。新方法为进一步实施冲击型故障的诊断工作提供新的思路。
2013 Vol. 32 (1): 53-59 [摘要] ( 540 ) HTML (0 KB)  PDF (3562 KB)  ( 263 )
60 钻柱振动信号的在线监测及应用
>刘瑞文 管志川 李春山
DOI:
钻柱振动信号是一种非常复杂的振动波,它包含了钻柱和钻头自身工况引起的振动、钻头与地层相互作用所激发的振动,钻柱与井壁相互碰撞和粘卡-释放引起的振动等。研究表明,井下钻柱的运动状态、牙轮钻头的磨损状况和岩石的破碎方式的不同,会表现出不同的振动特征。因此,在线监测和分析钻柱振动信号的时域和频域特征,实时识别井下钻具的工作状态,对预防钻具(钻柱和钻头)的早期损坏、减少钻井事故的发生具有重要作用。在调研国内外钻柱振动信号测量方法的基础上,研制了钻柱三轴振动信号的地面测量装置,并进行了现场试验。试验结果表明,通过对振动信号的时域和频域信号的特征分析,对可以识别出钻柱的非稳定工作状态、钻柱粘卡、钻头故障等异常工况,并且通过改变钻压或转盘转速可以消除因钻进参数配合不当二引发的高幅振动,防止钻具的早期损坏。
2013 Vol. 32 (1): 60-68 [摘要] ( 492 ) HTML (0 KB)  PDF (1349 KB)  ( 312 )
65 基于频域形态滤波的低速滚动轴承声发射信号降噪新方法
>李修文;阳建宏;黎 敏;徐金梧
DOI:
声发射检测技术以其灵敏度高、频响范围宽、信息量大等优点,为机械故障诊断提供了一条新的检测途径,但应用于旋转机械设备时,容易混入各种有色噪声。当噪声频率与声发射信号重叠时,传统的降噪方法难以满足要求。将形态滤波应用到信号频域,可以有效消除有色噪声的干扰。根据声发射频响特性,对频谱进行拟合平滑高斯白噪声的影响,最后重构到时域。仿真和实际低速轴承信号表明此方法具有较好的降噪效果,有利于信号后续的处理和分析。
2013 Vol. 32 (1): 65-69 [摘要] ( 654 ) HTML (0 KB)  PDF (1197 KB)  ( 335 )
69 高应变率加载下玻璃板碎片尺寸的理论模型
>葛 杰 李国强 陈素文
DOI:
基于材料损伤理论和损伤断裂机理,分析了普通平板玻璃在高应变率下的损伤破碎规律。根据玻璃碎片破坏损伤应变能和断裂表面能之间的平衡关系,推导了不同应变率下预测玻璃碎片大小的计算公式。该模型能够直接、定量地给出玻璃板中由于裂缝间的贯通形成的平均碎片大小,同时能够求出玻璃碎片的数量。对于该模型,讨论了玻璃板尺寸及临界应变等因素对玻璃碎片大小的影响。
2013 Vol. 32 (1): 69-72 [摘要] ( 590 ) HTML (0 KB)  PDF (1009 KB)  ( 318 )
73 面向机械振动信号采集的无线传感器网络节点设计
>蔡巍巍;汤宝平;黄庆卿
DOI:
针对现有无线传感器网络节点的不足和机械振动信号采集的需求,设计了一种可实现机械振动信号采集和片上处理的无线传感器网络节点。该节点采用MEMS加速度传感器拾取振动信号,以低功耗FPGA芯片为控制核心,采用了可编程片上系统技术,将数据采集、存储、处理和传输等控制功能模块集成到单个FPGA芯片中。本文着重介绍了节点数据采集、存储和传输部分的硬件电路和控制逻辑设计,对比实验表明该节点能有效采集和监测机械振动信号。
2013 Vol. 32 (1): 73-77 [摘要] ( 514 ) HTML (0 KB)  PDF (1442 KB)  ( 438 )
78 桥梁断面颤振稳定性的直接计算法
>刘小兵; 陈政清 刘志文
DOI:
利用通用CFD软件进行桥梁断面颤振稳定性的直接数值计算对于初步设计阶段估计桥梁断面的颤振临界风速具有重要意义。本文基于CFD软件Fluent,发展了桥梁断面颤振稳定性的直接计算方法。利用直接计算方法对典型矩形断面和典型流线形断面的颤振稳定性进行了数值计算,并将计算结果与风洞试验结果进行了对比。对比结果表明了本文计算方法的正确性。
2013 Vol. 32 (1): 78-82 [摘要] ( 541 ) HTML (0 KB)  PDF (3680 KB)  ( 316 )
83 基于振动测试的非线性参数识别方法
>张根辈 ; 臧朝平
DOI:
研究了利用特殊的正弦扫频技术识别非线性参数的方法。该方法利用目前线性系统成熟的模态分析技术,并结合等效线性化理论,通过振动测试识别结构的非线性参数,可以建立一个更加准确的模型来反映非线性结构的动力学特性,从而提高模型的预测精度。该方法包括两部分:(1)常位移测试识别非线性刚度;(2)常速度测试识别非线性阻尼。常位移测试是在一次正弦扫频过程中,通过调整各频率下的激励力幅值使得位移响应的幅值为常数,获得一组频响函数,通过模态分析获得等效刚度;改变位移响应的幅值进行多次测试,获得多组等效刚度;对获得的一系列恒定位移响应下的等效刚度进行曲线拟合,即可获得所有线性和非线性刚度参数。常速度测试与其类似。以三自由度非线性系统为例,进行了常位移测试和
2013 Vol. 32 (1): 83-89 [摘要] ( 606 ) HTML (0 KB)  PDF (1529 KB)  ( 609 )
89 衍射光栅刻划机精密工作台定位特征识别试验研究
>金一;竺长安
DOI:
针对机械式衍射光栅刻划机精密定位工作台定位过程中产生的振动信号特性与光学性能指标(杂散光强度和波前质量)之间的关系,提出利用改进的Hilbert-Huang变换(HHT)获得的时频谱和边际谱对超精密工作台精定位特性进行研究。首先,给出了基于固有模态函数(IMF)筛选和瞬时频率差分求解的HHT信号处理算法。然后,设计了光学测量实验获得工作台50nm定位信号。最后,完成精密定位信号的特征提取和振动测试验证。结果表明:利用改进的HHT可以精确地完成精密定位信号的特征提取,从而为在衍射光栅的制造工艺中从根源上降低衍射光栅的杂散光强度和提高波前质量提供依据。
2013 Vol. 32 (1): 89-93 [摘要] ( 552 ) HTML (0 KB)  PDF (1604 KB)  ( 272 )
94 气动扰流对飞机T型尾翼跨音速颤振影响的试验研究
>梁技;杨飞;杨智春
DOI:
跨音速颤振试验通常在稳定的理想流场中进行,不考虑实际非稳定流场的气动扰流对颤振特性的影响。在飞机T型尾翼跨音速颤振试验中,通过设置一种气动扰流装置对风洞流场实施干扰以研究气动扰流对飞机T型尾翼跨音速颤振特性的影响。试验结果表明,气动扰流可以将飞机T型尾翼的颤振耦合模态从平尾弯扭耦合型改变为垂尾弯扭耦合型;可显著降低飞机T型尾翼的颤振动压,翼面外气动扰流较翼面内气动扰流对飞机T尾颤振特性的影响作用大。其原因在于施加的气动扰流所诱导产生的跨音速激波作用在垂尾翼面上改变了垂尾的非定常气动力,引起气动刚度和气动阻尼发生改变,由于平尾的气动阻尼相对较大,可以预计,一旦气动扰流引起垂尾的气动阻尼迅速减小到其临界颤振阻尼,则会引起垂尾弯扭耦合颤振型先于平尾弯扭耦合颤振型发生,从而表现出T尾颤振动压的降低。在颤振模型风洞试验中,当风洞试验结果与期望不一致时,需要研究气动扰流的影响。
2013 Vol. 32 (1): 94-98 [摘要] ( 474 ) HTML (0 KB)  PDF (1869 KB)  ( 334 )
99 平面S波在非饱和土自由边界上的反射问题研究
>陈炜昀;夏唐代;刘志军;周新民
DOI:
运用非饱和孔隙介质理论阐述了弹性波在非饱和土中的传播特性,分析了平面S波在非饱和土层自由边界上的反射问题。根据边界条件,分别导出了在非饱和土自由边界上的四种反射波:反射P1波、反射P2波、反射P3波及反射S波的振幅反射率及能量反射率的理论表达式,并在此基础上进行了数值计算。算例中讨论了四种反射波的振幅反射率及能量反射率受平面S波入射角度及土层饱和度变化的影响情况。计算结果表明:各反射波的振幅反射率及能量反射率不仅与入射角有关,也受到饱和度变化的影响,这些结论对土动力学的理论研究以及相关工程地震勘探具有一定指导意义。
2013 Vol. 32 (1): 99-103 [摘要] ( 536 ) HTML (0 KB)  PDF (1809 KB)  ( 314 )
104 板级跌落冲击载荷下无铅焊点形状对BGA封装可靠性的影响
>杨雪霞;肖革胜;树学峰
DOI:
焊点高度和焊盘尺寸相同情况下,分析焊点形状(桶形、柱形、沙漏形)对BGA封装在板级跌落冲击载荷下可靠性的影响。根据不同焊点形状建立3种3D有限元模型,采用Input-G方法将加速度曲线作为数值模型的载荷输入,对BGA封装件在板级跌落冲击载荷下的可靠性进行分析。结果表明:在跌落冲击过程中,在0.1ms左右PCB板出现最大弯曲变形;焊点形状对BGA封装件在跌落冲击过程中的可靠性有较大的影响;以最大剥离应力作为失效准则对三种焊点进行寿命预测, 沙漏形焊点的平均碰撞寿命值最大,其次是柱形焊点,桶形焊点最小,表明沙漏形焊点在跌落测试中表现出较好的抗跌落碰撞性能。
2013 Vol. 32 (1): 104-107 [摘要] ( 560 ) HTML (0 KB)  PDF (1430 KB)  ( 757 )
108 环口板加强后T型管节点落锤抗冲击试验研究
>曲慧 霍静思 许超
DOI:
针对管节点抗冲击性能比较差的特点,工程常采用在主管和支管相贯区域焊接环口板的方法进行加强。本文以环口板加强和未加强的T型管节点为研究对象,进行落锤抗冲击比较试验研究。通过比较两类管节点的破坏模态和变形发展规律,并分析其冲击力、位移和应变时程曲线以及荷载-位移关系曲线,揭示环口板加强后管节点的抗冲击工作机理和冲击过程中的能量转换规律。研究成果可为正确评估该类管节点抗冲击性能和制定合理加固方法提供可靠的试验数据和设计建议。
2013 Vol. 32 (1): 108-112 [摘要] ( 451 ) HTML (0 KB)  PDF (1644 KB)  ( 280 )
113 新型高速铁路客站多维抗震分析的实用反应谱法
>徐汉勇 ;余志武;
DOI:
针对“房桥合一”高速铁路客站不同阻尼比构件、大跨构件较多,对其阻尼模型和多维实用反应谱法进行了研究。首先通过位能加权阻尼和振型分解法的原理,得出位能加权阻尼的激励为各振型响应,并基于单元刚度矩阵推导了位能计算公式。接着在结构自振周期不超过4.5倍场地特征周期的条件下,对水平与竖向加速度互功率谱的表达形式进行了替代。基于两者,利用随机振动理论与反应谱理论推导了能合理考虑各向振型间相关性的实用反应谱公式。最后,以天津西站II区为例加以应用,并与时程分析、多种常用多维反应谱组合法进行了比较,说明该公式的合理性,可供同类结构抗震设计与分析作参考。
2013 Vol. 32 (1): 113-117 [摘要] ( 505 ) HTML (0 KB)  PDF (1389 KB)  ( 318 )
118 多种随机载荷下的结构动态可靠性计算
>方永锋;陈建军;马洪波
DOI:
考虑随机载荷的加载形式分为动载荷累加,等幅且服从参数为 的泊松分布,和载荷随时间变化且不服从任何分布的三种情况,利用应力-强度干涉理论和随机过程理论分别建立了结构强度退化情况下的结构动态可靠性预测的三种计算公式。该公式形式简单、便于计算,且可获得结构的可靠度随时间变化的规律。最后通过算例说明文中计算公式的合理性,可行性,实用性。
2013 Vol. 32 (1): 118-121 [摘要] ( 522 ) HTML (0 KB)  PDF (751 KB)  ( 358 )
122 覆冰斜拉索驰振稳定性的理论研究
>李寿英;;黄韬
DOI:
覆冰斜拉索可能会发生驰振振动并影响到斜拉桥的安全。在进行风洞试验对6种覆冰拉索模型测力的基础上,推导了覆冰拉索1阶模态驰振的运动微分方程,并采用龙格-库塔法进行求解,得到了拉索的驰振响应规律。以海南洋浦大桥为工程背景,研究了中跨最长拉索M18的驰振临界风速,研究了覆冰长度、拉索阻尼比等对驰振临界风速的影响。结果表明,在新月形、扇形和D形覆冰条件下,中跨最长拉索M18的驰振临界风速在10-15m/s范围内,远小于基本风速,存在发生驰振可能性;随着阻尼比的增加、覆冰长度的变短以及拉索长度的变短,驰振临界风速增加。
2013 Vol. 32 (1): 122-127 [摘要] ( 556 ) HTML (0 KB)  PDF (2179 KB)  ( 299 )
128 系梁对哑铃型高桩承台基础抗震性能影响
>赫中营;叶爱君
DOI:
针对我国大跨度桥梁目前常用的哑铃型高桩承台基础,分析了系梁对其地震反应的影响因素,采用反应谱分析方法重点讨论了在工程可行的几何尺寸范围内,系梁轴向刚度和抗弯刚度对哑铃型高桩承台基础的地震反应影响规律,进一步讨论了系梁底桩基对系梁刚度的影响。结果表明:设置系梁后,系梁轴向刚度和抗弯刚度会对哑铃型高桩承台基础的地震反应产生较大影响,但在工程可行几何尺寸范围内,系梁轴向刚度的变化对其影响不大,而抗弯刚度的变化对其影响较大,且抗弯刚度越大对基础抗震越有利。在系梁底布置桩基可有效提高系梁的刚度。
2013 Vol. 32 (1): 128-133 [摘要] ( 515 ) HTML (0 KB)  PDF (1774 KB)  ( 199 )
134 某型飞机主起落架结构件气动噪声特性研究
>龙双丽;聂宏;薛彩军;许鑫
DOI:
对某型飞机主起落架结构件的气动噪声特性进行了声学风洞试验和数值仿真分析。在声学风洞中,借助麦克风测量获得不同来流速度下噪声频谱特性。采用分离涡方法仿真模拟起落架周围非定常湍流流场,通过涡声理论计算声源的强度和位置,利用FW-H方程积分外推法求解声场,分析噪声的频谱特性、远场指向特性及其产生的机制。结果表明:起落架结构件噪声频谱特性仿真结果与试验结果在低频和中频段吻合较好;起落架结构件噪声呈现宽频噪声的特性;频谱曲线以及频谱中优势频率均随着来流速度的增加而增大;仿真曲线中的能量峰值分别对应于缓冲器与支柱、缓冲器与摇臂的干扰噪声;形成此噪声源的压力脉动位于缓冲器下部表面区域;缓冲器和摇臂是总噪声的主要贡献源,支柱对总噪声的贡献量最小;噪声辐射呈现非对称的指向特性。
2013 Vol. 32 (1): 134-139 [摘要] ( 495 ) HTML (0 KB)  PDF (2253 KB)  ( 541 )
140 舰船设备抗冲击能力的可靠性分析
>冯麟涵;汪玉;张磊
DOI:
在进行舰船设备系统抗冲击设计及优化分析中,必须要确定舰船设备的抗冲击能力值,而影响设备冲击响应的多种随机因素使设备抗冲击能力具有随机性。本文提出了考虑各种随机因素影响的设备抗冲击能力可靠性的定义和分析方法,结合神经网络建立了设备冲击响应预测模型,在数值冲击试验基础上,结合Monte Carlo法分析了典型舰船设备抗冲击能力的统计特征。分析方法和结果可为今后舰船设备及系统的抗冲击性能分析、舰船系统抗冲击性能评估提供参考。
2013 Vol. 32 (1): 140-144 [摘要] ( 497 ) HTML (0 KB)  PDF (1552 KB)  ( 435 )
145 基于广义形态分量分析的降噪技术研究
>李 辉 郑海起 唐力伟
DOI:
针对强噪声环境中有用信号提取的难题,提出了基于广义形态分量分析的降噪方法。通过引入虚拟观测信号,将一维观测信号扩展为多维虚拟观测信号,再通过广义形态分量分析,实现观测信号的盲源分离,从而达到降噪的目的。通过仿真信号和齿轮磨损故障振动实验信号的研究结果表明:广义形态分量分析技术能有效分离强背景噪声中的微弱信号,有效提取故障特征,其降噪性能优于传统的独立分量分析。
2013 Vol. 32 (1): 145-149 [摘要] ( 531 ) HTML (0 KB)  PDF (2559 KB)  ( 296 )
150 基于疲劳寿命的旋翼气动弹性多目标优化研究
> 王红州 刘勇 张呈林
DOI:
基于Hamilton原理基础上推导了旋翼桨叶有限元动力学模型和疲劳寿命计算模型。以动力学特性的固有频率,自转惯量为约束,以剖面特性参数的挥、摆、扭刚度及桨叶线性密度为设计变量,进行最小质量及最大疲劳寿命的多目标优化。采用满足溢出分析的优化算法(Satisficing Trade-off Analysis)。结果在满足各约束条件下,实现旋翼桨叶质量减少7.27%,疲劳寿命循环次数由3.98 108次到4.73 108次,寿命提高了18.7%,优化效果明显。
2013 Vol. 32 (1): 150-153 [摘要] ( 511 ) HTML (0 KB)  PDF (1547 KB)  ( 250 )
154 柴油机加速振动信号的阶比双谱特征提取
>张玲玲;乔龙;廖红云;刘远宏 ;陈祥龙
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针对发动机加速过程振动信号的非平稳性和混有大量噪声的特点,提出计算阶比跟踪和双谱相结合的方法,将振动信号按等角度间隔进行软件重采样,得到阶域内的平稳信号,再进行双谱分析,通过仿真信号验证了该方法优于传统双谱。为了充分利用阶比双谱图中的信息,提出双谱特征阶比面的概念,通过比较阶比平面内的累加能量来反映不同工况的变化。诊断实例表明,该方法能有效提取柴油机曲轴轴承的故障特征。
2013 Vol. 32 (1): 154-158 [摘要] ( 524 ) HTML (0 KB)  PDF (1698 KB)  ( 217 )
159 椭圆柱空腔吸声覆盖层的声学特性
>陶 猛 卓琳凯
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采用波导有限元方法(WFEM)分析了共振腔型吸声覆盖层内轴向波的传播和损耗特性,以椭圆柱空腔吸声层为例,在保持穿孔系数不变的前提下,分别从轴向波传播和波型转换的角度分析了空腔形状改变吸声覆盖层声学特性的机理。在此基础上,结合波导有限元方法和传递矩阵(TM)建立了变截面空腔吸声覆盖层的分析模型,以圆台空腔吸声层为例,与二维解析方法对比验证了WFEM-TM方法的正确性,并讨论了椭圆台空腔吸声层的声学特性。
2013 Vol. 32 (1): 159-163 [摘要] ( 588 ) HTML (0 KB)  PDF (1204 KB)  ( 263 )
164 基于遗传算法的发动机冷却模块振动优化
>杨骥;郝志勇;葛如炜;郑旭
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发动机冷却模块(CRFM)是汽车怠速时的主要振动噪声源之一,本文以某轿车V6发动机的冷却模块为研究对象,针对其怠速开空调时冷却模块及方向盘振动问题,结合数值仿真与试验对比,分析了冷却模块振动的影响因素。冷却模块振动模型的搭建,借助了Matlab,运用能量解耦理论、Newmark-Beta算法,考虑了车架及风扇振动,并采用混合遗传算法对减振连接块的性能进行了优化,结果得到了仿真与试验的确认。
2013 Vol. 32 (1): 164-168 [摘要] ( 527 ) HTML (0 KB)  PDF (1050 KB)  ( 650 )
169 Moore响度在车内噪声分析中的应用
>徐中明;周小林;张芳;贺岩松;李传兵;
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针对某客车变速器异响噪声的非稳态特性,在ANSI_S3.4 2005标准基础上建立了Moore瞬时响度模型,并引入目前主流声学软件采用的Zwicker响度模型进行对比验证,最后将瞬时响度模型应用于车内噪声信号的识别及其定量评价。结果表明:Moore响度模型计算精度及其瞬时特征响度谱能量分布的清晰度均比Zwicker模型的结果更高,采用Moore瞬时响度有助于非稳态过程中的噪声源识别及噪声机理分析,用Moore响度来定量评价噪声具有可行性。

2013 Vol. 32 (1): 169-173 [摘要] ( 527 ) HTML (0 KB)  PDF (1313 KB)  ( 248 )
174 返力连杆作动器在某型民机颤振设计中的应用研究
>陈文;丁丹烨;窦忠谦
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某型民机方向舵采用返力连杆作动器,这在国内飞机设计中属首次应用。在颤振设计中,研究了其刚度特性、及对垂尾固有特性和颤振特性的影响。研究结果表明,返力连杆作动器部件之间满足刚度串联关系,通过合理的设计,保证作动器有足够的刚度,则垂尾能够在结构减重的情况下,满足运输类飞机适航标准气动弹性稳定性条款(CCAR25.629)和咨询通报AC25.629-1A规定的颤振包线要求。
2013 Vol. 32 (1): 174-177 [摘要] ( 563 ) HTML (0 KB)  PDF (1363 KB)  ( 272 )
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