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2012年 31卷 20期
刊出日期：2012-10-28
论文
论文
1
山地风场中特高压输电塔线体系动力可靠度研究
>李正良;韩枫 张春涛 范文亮;孙毅
DOI:
山地风场因受山体的干扰作用具有与平地风场截然不同的特征，对山地地形中结构高、跨度大和电压等级高的特高压输电塔线体系进行风振响应研究时，无法采用现有适用于平地风场的计算方法。为此，本文在风洞试验的基础上，首先对三类山地地形的不同工况，即单个山体的8种坡度，单个山体的3种高度以及两个山体的3种遮挡间距，对风场的影响分别进行了研究。通过对各工况下山体迎风面、山顶和背风面的平均风速加速比及湍流度的变化情况进行分析，提出了相应的修正公式,有效地考虑山地地形对风场的影响,得到了各工况下山地风场的平均特性和脉动特性。然后，基于试验数据及风场模型采用有限元计算理论对特高压输电塔线体系在各工况的风场条件下进行动力时程分析，并根据随机结构动力可靠度计算方法分别计算出各工况下特高压输电塔体的动力可靠度。最后，通过对比分析发现了不同山地地形条件下各工况中迎风面、山顶及背风面的不同位置输电塔体动力可靠度的变化规律。
2012 Vol. 31 (20): 1-6 [
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7
复合材料层合板的颤振预测和模态交叉分析
>王战玺;秦现生;白晶;李靖
DOI:
根据颤振分析的有限元理论，将特征向量定位法应用到复合材料层合板的颤振预测和模态交叉分析。该方法利用特征向量正交性的衰减性质，以特征向量角作为依据来判定颤振临界值。建立了复合材料壁板的有限元空气动力模型，编制了相应的算法，分别使用频率耦合法和特征向量定位法进行颤振预测分析。结果表明，所得的颤振频率和临界气动压力参数与传统颤振分析方法计算结果精度相当，能够实现模态的实时追踪，并从本质上避免了模态交叉问题对颤振预测的影响。
2012 Vol. 31 (20): 7-11 [
摘要
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12
双层圆柱壳体水下振动噪声结构传递路径分析
>张磊 曹跃云 何元安 杨自春
DOI:
为了实现水下双层圆柱壳体噪声源及传递路径的识别、量化，建立了水下结构振-声传递路径分析（TPA）模型，模型借助互谱技术、平均技术及加窗来进行频响函数估计，并结合正则化方法改善频响函数矩阵求逆的病态问题。进行了双层圆柱壳体水下振动-声辐射试验，实现噪声与结构振动数据的同时基采集。编制TPA程序计算得到合成噪声响应与实测结果吻合很好，利用频谱贡献云图及数据对比的方式分析了传递路径对壳外目标点噪声的贡献，结果与分布运转法所得一致，进而从传递路径的角度找出了对壳外噪声起主导作用的环节。可见，建立的水下双层圆柱壳体结构振-声TPA方法可以有效地识别、量化主要噪声源和噪声的传递路径，并且能够指导水下噪声实时预报和采取针对性的减振降噪措施。
2012 Vol. 31 (20): 12-16 [
摘要
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17
兆瓦级风电齿轮箱远程实时在线测试及评价
>朱才朝 胥良 徐向阳 陈爽
DOI:
兆瓦级风电齿轮箱的使用环境十分恶劣，其振动特性直接影响整个风力发电机组的使用性能。论文介绍某兆瓦级风电齿轮箱基本结构和传动原理，分析风机远程实时在线振动测试方法，对某兆瓦级风机齿轮箱进行远程实时在线测试和评价。表明该风电齿轮箱振动频率主要表现为中间级啮合频率、高速级啮合频率及其倍频，扭力臂振动强度最大，其振动速度有效值为1.79mm/s，齿轮箱振动强度达到A级水平。测试结果为兆瓦级风电齿轮箱设计开发和动态性能优化提供依据。
2012 Vol. 31 (20): 17-22 [
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23
基于MM-EMD的改进HHT及其应用
>梁升 王新晴 王东 夏天 钱淑华
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针对传统Hilbert-Huang变换假设“信号由IMF分量(Instinct Mode Functions)与普通趋势项构成”这一固有局限，根据油压信号的自身特点，提出了基于MM-EMD(Mathematical morphology and Empirical Mode Decomposition)的Hilbert-Huang变换改进方法，并将其应用于油压信号分析处理中。该方法的基本思想如下：针对存在非IMF、非普通趋势项分量的信号，先用数学形态滤波器分离出该分量，再对剩余信号进行EMD分解与Hilbert谱分析。仿真信号与实测信号表明，新方法能取得比传统Hilbert-Huang变换更好的分析效果。
2012 Vol. 31 (20): 23-26 [
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27
不同冲击激励系统绝对法冲击校准比对可行性的研究
>胡红波 孙桥 黄宇中
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比对是确定不同装置与不同方法之间一致性的主要方法，本文主要论述了基于激光绝对法校准的不同冲击激励系统校准结果比对可行性的问题。首先依据ISO16063-13标准规定的基于刚体碰撞与基于Hopkinson杆的冲击激励系统，分析了其基本原理与典型冲击波形；然后比较了同一只传感器在两种装置上校准结果,说明了结果的差异并分析了原因。最后提出了不同冲击激励系统之间可比性的方法，为冲击校准实验室、区域以及国际比对提供参考。
2012 Vol. 31 (20): 27-31 [
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32
坠落式危岩崩落的激振效应与求解
>唐红梅;王智 鲜学福 陈洪凯;
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群发性危岩破坏机理必须考虑危岩体之间的相互作用，研究危岩体崩落瞬时产生的激振波对相邻危岩稳定性影响具有重要意义。本文针对坠落式危岩，建了考虑危岩崩落激振效应物理模型，分析了危岩崩落激振波以正入射危岩主控结构面的受力特征；运用断裂力学方法，考虑自重和裂隙水压力影响因素下,构建了考虑危岩崩落激振作用的主控结构面联合应力强度因子计算方法。通过工程实例分析表明，考虑危岩崩落激振效应后，在天然和暴雨两种工况下应力强度因子值都有明显增加趋势，崩落激振波以竖直平方传播比水平方向山体里传播影响要大得多。其研究成果对实施危岩防灾减灾提供了重要的科学依据。
2012 Vol. 31 (20): 32-37 [
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38
安装新型形状记忆合金阻尼器的古塔结构地震反应有限元分析
>黄襄云 王凤华
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本文设计了一种拉压型形状记忆合金（SMA）阻尼器，对广东省的一座古塔进行减震控制。通过把SMA阻尼器安装在古塔上，可同时减少古塔在水平地震和竖直地震作用下的响应。采用大型通用软件ANSYS对古塔安装和不安装SMA阻尼器结构分别进行了有限元仿真分析，对结构的动力特性、水平地震反应和竖向地震反应进行了分析和对比，探讨了SMA阻尼器的控制效果，分析结果与振动台试验数据进行了比较，验证了分析结果的可靠性。
2012 Vol. 31 (20): 38-45 [
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46
一种基于低通滤波的公路简支梁桥实测冲击系数计算方法
>李伟钊 张巍 王宗林 李岩 王彦旭
DOI:
分析现行公路桥梁评定规范中实测冲击系数计算中存在的问题；基于动力学理论推导移动力作用下简支梁的动力响应，分析其中的振动频率成分，得到对应静态分量的频段；提出通过频域低通滤波从简支桥梁的动力响应中提取相应的静力成分的方法；通过仿真分析介绍了动挠度响应提取静力成分进而计算冲击系数的具体过程；并将该方法应用于某简支梁桥跑车试验的冲击系数计算。结果表明：该方法方便、可靠，可供从事桥梁评定的人员参考。
2012 Vol. 31 (20): 46-50 [
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51
液滴撞击固体球面行为特性的数值研究
>汪焰恩 周金华; 秦琰磊; 李鹏林;杨明明;韩琴;王月波; 魏生民;
DOI:
基于VOF理论，建立了单个液滴撞击球面基板的模型，并分析了液滴的运动、射流、弛豫和平衡四个阶段的形态变化。对液滴正向撞击球面的过程进行了数值模拟，重点研究了冲击速度、球面直径、表面张力和粘度对液滴沉积行为的影响。结果表明，增加撞击速度，最大铺展直径增加，最小铺展厚度减小；增加球面直径，最大铺展直径增加，最小铺展厚度增加；超过一定粘度后，增加粘度系数，最大铺展直径减小，最小铺展厚度增加；增加表面张力系数，最大铺展直径减小，最小铺展厚度增加。在碰撞初期，铺展厚度以碰撞速度线性递减。当速度过大、球面直径或表面张力过小，会导致液膜出现中心局部破裂现象。
2012 Vol. 31 (20): 51-55 [
摘要
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56
随机人行激励模型改进及其应用
>丁 阳;米 仓
DOI:
为准确描述行人间人行激励的差异性和单人激励各相似周期的差异性，基于Zivanovic模型提取样板周期曲线，通过非线性最小二乘拟合，并考虑单人激励各周期、幅值和冲量的随机特性，提出一种改进的随机人行激励模型；与已有常用人行激励模型比较表明，改进模型能更有效地模拟人行激励的时频域特性，与实测时程更加吻合。以天津西站站房结构为例，将人体等效为双自由度质量弹簧阻尼系统，建立人—结构耦合动力平衡方程，采用逐步积分法分析进行随机人行激励下的结构振动响应分析；结果表明：采用改进随机人行激励模型分析的结构振动响应频域分布更宽，且激励中高频成分对结构振动有一定贡献；考虑人—结构耦合作用，将减小结构振动响应，但影响较小。
2012 Vol. 31 (20): 56-60 [
摘要
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61
随机振动载荷下电路板组件三维有限元模拟
>刘芳 孟光
DOI:
利用有限元软件ABAQUS建立了电路板组件的三维有限元模型，采用基础激励法对电路板组件进行随机功率谱分析。将模拟获得的电路板组件中心位移与实验测得的位移响应的功率谱密度和均方根值进行比较，校验该模型的正确性与模拟结果的有效性。由数值模拟分析可知：(1)球栅阵列封装外围4个拐角处焊点拉应力最大，是关键焊点；(2)固定电路板组件的螺钉变松将使电路板组件的固有频率变小时，关键焊点的拉应力均方根值会增加，焊点越容易失效。
2012 Vol. 31 (20): 61-64 [
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65
大型水平轴风力机叶片二自由度气弹稳定性分析
>朱由锋;任勇生
DOI:
本文根据Kallesøe大型水平轴风力机叶片模型下的动力学方程对无阻尼系统进行有限差分离散后，运用Greenberg气动理论施加分布气动力，得到不对称刚度和一般粘性阻尼的二自由度气弹方程。通过建立系统的线性定常状态空间方程，利用极点实部最大值对叶片的气弹稳定性进行了解析，得到了风速、转速、弹性模量、桨距角、空气密度和叶片密度的稳定性曲线，最后用系统的阶跃时间响应进行了验证。
2012 Vol. 31 (20): 65-68 [
摘要
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69
汇流传动齿轮系统分岔与混沌研究
>郜浩冬 张以都 王鹏
DOI:
为研究齿轮系统中侧隙等非线性因素对汇流传动齿轮系统的影响，考虑齿侧间隙、传动误差、时变啮合刚度和布局参数的影响，建立了含有两个齿轮副的三齿轮系统动力学模型。分别从啮合刚度的相位差、激励频率和载荷比三个方面出发，研究了各个参数的变化对齿轮系统动态特性的影响。为了判别周期运动和混沌行为，采用了庞加莱映射、频谱分析和基于混沌时间序列的lyapunov指数分析手段。结果表明，在改变诸如频率比、载荷比等一系列系统参数的情况下，左右齿轮副表现出同周期运动并存、不同周期运动并存、倍周期分岔、混沌等丰富的非线性动力学行为。
2012 Vol. 31 (20): 69-74 [
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75
高频扭转冲击钻进的减振与提速机理研究
>祝效华;汤历平;童 华
DOI:
高频扭转冲击钻井是一种能大幅提高钻井效率的新兴钻井技术，但由于对其破岩机理认识不清，使得高频扭转冲击钻井技术未能在国内推广应用。基于弹塑性力学和岩石力学，采用Drucker-Prager准则作为岩石的本构关系，塑性应变作为岩石破碎的失效判据。通过有限元方法建立全尺寸PDC钻头动态破岩的非线性动力学三维仿真模型，分析了高频扭转冲击作用下硬地层中钻头的动态破岩过程。结果表明，高频扭转冲击钻进硬地层时拉应力与压应力区域交叉出现且以拉应力为主，较以压应力为主的常规钻进可大幅提高钻头的机械钻速；高频扭转冲击钻进有效地减弱了硬地层中钻头处的粘滑振动，大大地提高了钻头的破岩效率。研究成果有助于深化对高频扭转冲击破岩的认识，为高频扭转冲击钻井技术的应用提供理论依据。
2012 Vol. 31 (20): 75-78 [
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79
杆、梁有限元模型的模态的振荡性质
>郑子君;陈 璞
&#
;王大钧
DOI:
杆、弦、梁等常见一维连续体的固有模态具有振荡性质。一维连续体进行离散后的固有模态是否仍具有振荡性质，表征着数值计算是否真实反映了原问题。业已通过化柔度矩阵为三对角矩阵的乘积的方法证明了：常见支承条件下的有限差分梁、杆以及采用集中质量矩阵的有限元杆、弦的模态具有振荡性质。在有限元计算中，Euler梁通常采用带转角变量的Hermite三次插值函数进行离散，目前尚未见到此种离散梁的模态是否具有振荡性质的论述。从连续杆、弦、梁的振荡性质出发，结合有限元解的特性，指出在集中质量矩阵的条件下，如果离散模型在结点集中力作用下，结点位移与解析解相等，则此离散模型的模态具有振荡性质；具体说来，杆、弦的有限元模型模态具有振荡性质，从最小余能原理构造的梁有限元模型模态具有振荡性质；对于Hermite三次插值函数的位移Euler梁单元，若截面参数在单元内取常数，模态也具有此性质；但是，若截面参数在单元内不为常数，模态未必具有振荡性质。
2012 Vol. 31 (20): 79-83 [
摘要
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84
上海地区近地台风实测分析
>王旭;黄鹏;顾明
DOI:
基于10m、20m、30m和40m高度处台风“梅花”影响下的上海浦东地区近地风实测数据，对平均风速与风向、阵风因子随阵风持续时距的变化、脉动风速分量的概率分布及其之间相关性进行了分析。研究结果表明：10m高度处，12m/s以上时段纵向阵风因子随阵风持续时距变化的曲线与Durst曲线较为符合，而12m/s以下时段实测曲线与Krayer-Marshall曲线基本符合；当阵风持续时距小于某一临界值时，10m高度处横向和竖向阵风因子较20m和40m处的结果明显偏大，而大于此临界值后，三者较为接近，横向和竖向对应的临界值分别约为100s和10s；不同时段及高度处各向脉动风速分量均服从高斯分布；纵向与横向脉动风速自相关系数的衰减速率随实测高度的增大而减小，并通过拟合给出了相应的经验表达式；脉动风速分量之间互相关系数随平均风速的变化趋势不明显。
2012 Vol. 31 (20): 84-89 [
摘要
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90
直线超声电机定/动子接触的微观力学模型
>周胜利 姚志远
DOI:
以直线超声电机定/动子接触的微观力学特性为研究对象，首先通过实验测试了定/动子接触表面的粗糙度和统计参数，并基于概率统计方法得到了定子接触表面各点高度的概率分布函数，再通过伪随机数模拟的方法给出接触表面的模拟模型；然后利用赫兹微观接触模型，建立定/动子接触的微观力学模型；最后得到定/动子的预压力、接触变形量和实际接触面积之间的关系。研究有助于建立直线超声电机的整体动力学模型和分析其摩擦摩损特性。
2012 Vol. 31 (20): 90-93 [
摘要
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94
考虑液体空化的火炮制退机性能分析
>杨玉栋;张培林;傅建平;张晓东;王成
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结合液体空化理论和制退机非工作腔的空化超声检测与压力测试，研究了制退液的空化效应及其对制退机工作性能的影响。结果表明，在火炮后坐冲击作用下，制退液发生了剧烈的空化效应，后坐结束时非工作腔内充满制退液泡沫，并不存在真空段。制退液泡沫在复进过程中逐渐溃灭，因此在复进“真空消失点”处制退机非工作腔并不提供液压阻力。复进过程中非工作腔提供的液压阻力峰值仅为复进节制腔液压阻力平均值的8.91%。考虑制退液空化效应时，火炮复进液压阻力功比传统理论值小4.5%，火炮最大复进速度比传统理论值大10.5%。试验结果证实了计算结果的正确性。该结论为制退机的合理设计与故障诊断提供了理论依据。
2012 Vol. 31 (20): 94-98 [
摘要
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99
标高对俄制1000MW机组三支撑轴系振动影响研究
>郭玉杰;翟震;张文涛
DOI:
建立了发电机—励磁机三支撑轴系动力学分析模型，分析了励磁机不平衡和发电机反对称不平衡激励下轴系振动响应特性。指出尾轴承标高较低时，轴系振动响应灵敏。不同标高下，振动响应影响系数幅值和相位有较大分散度。励磁机振动同时受发电机二阶不平衡和励磁机本身不平衡的影响，容易产生较大振动。为了降低励磁机振动，安装时可以适当抬高尾轴承标高。
2012 Vol. 31 (20): 99-102 [
摘要
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103
列车动载作用下偏压基坑围护结构的动力响应分析
>张学民;;石钰锋;张自力;;白伟;阳军生;张国亮;
DOI:
深圳地铁五号线民治站基坑工程紧邻平南铁路，路堤顶部高于基坑开挖面7～9m，基坑地连墙切入铁路路堤坡脚2m，不仅承受较大偏压静载，且受列车动载影响。通过现场测试获得列车激振荷载衰减规律，并作为激励作用于动力有限元模型，比对5种工况讨论了列车荷载对基坑围护结构的振动响应。结果表明，实测列车水平加速度大于垂直加速度，并随着水平距离及竖向深度的增大呈非线性衰减。围护结构变形对列车激振作用比较敏感，而内力变化不大。基坑开挖中，紧临铁路侧连续墙和支撑结构振动加速度存在一定的放大效应，而车站结构施做完毕，紧临铁路侧振动加速度变化不大，而远离铁路侧振动幅值有较大增长。基于变形控制标准，提出了列车限速60km/h的减震控制措施，可供类似工程参考。
2012 Vol. 31 (20): 103-109 [
摘要
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110
火灾下钢管混凝土梁落锤冲击试验研究
>任晓虎;霍静思 陈柏生
DOI:
采用落锤冲击试验机自行设计的高温试验炉，进行了火灾作用下钢管混凝土梁抗冲击性能试验研究。考察了受火时间、冲击能量对常温和火灾下钢管混凝土梁抗冲击性能的影响。试验测试了火灾下构件核心混凝土和钢管表面的温度、冲击力和挠度变形时程曲线以及残余挠度变形等数据。试验结果表明，火灾下钢管混凝土梁仍具有良好的抗冲击性能，构件的弯曲程度和塑性区长度随受火时间的延长而增大，随着冲击能量增大而减小；最大冲击力随受火时间的延长而减小，随冲击能量的增大而增大。研究结果可为钢管混凝土梁抗火灾倒塌性能评估和设计提供参考。
2012 Vol. 31 (20): 110-115 [
摘要
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116
高速公路桥梁在交通荷载作用下的动力响应统计与分析
>王涛;韩万水;黄平明
DOI:
车辆行驶引起的桥梁振动的动力响应数据是车桥耦合振动分析中重要参数。文中采用超声波测速仪、录像机及桥梁动态测试仪同人工记录相结合的方法对高速公路交通荷载各要素进行24小时连续、全面调查，采集了8片梁的5650单车过桥的动响应数据，研究了总交通荷载调查样本中不同梁体的动响应数据的统计规律，然后按车型分类对采集的动力响应数据进行详细细致的统计分析，全面分析了高速公路交通荷载车辆过桥引起的桥梁动力响应的时空分布规律。研究结论能够给车桥耦合振动研究及相关研究提供有益的理论指导和数据支持。
2012 Vol. 31 (20): 116-120 [
摘要
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121
弯曲振动薄圆板的辐射效率
>任惠娟;盛美萍
DOI:
通过对激励点进行面平均，研究了点简谐力激励下圆板在固定及简支边界条件下弯曲振动时的模态辐射效率及平均辐射效率，分析了圆板的厚度、阻尼损耗因子、半径及边界条件对其平均辐射效率的影响规律。研究表明：圆板在点简谐力的激励下，其模态辐射效率及平均辐射效率在中、低频段随频率的增高而增大，而在高频段二者则均趋近于1；圆板的平均辐射效率与激励力的大小及位置无关，而由圆板的厚度、阻尼损耗因子、边界条件及半径所决定；当频率一定时，圆板的平均辐射效率在中频段随着其厚度、阻尼损耗因子的增大及半径的减小而增大，而在低频段，则与这三个因素无关；固定及简支边界条件下圆板在全频段的平均声辐射效率基本相同。
2012 Vol. 31 (20): 121-125 [
摘要
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126
投影混沌同步试验研究
>杨庆超 朱石坚 刘树勇 曾强洪
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针对混沌线谱控制技术遇到的如何在变工况和小振幅条件下试现持续混沌的难题，在理论研究的基础上，根据工程实际，设计了试验台架、线性隔振元件和混沌驱动器，对投影同步进行了试验研究。结果表明，该方法能够使隔振系统在变工况和小振幅条件下稳定地产生混沌响应，控制器具有较强的鲁棒性，因而利用混沌同步降低辐射线谱幅度是可行的。
2012 Vol. 31 (20): 126-130 [
摘要
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131
船筏减振双线性系统的最优半主动阻尼控制
>高新科;
DOI:
本文以船筏减振双线性系统为分析对象，利用极大值原理，通过受约束的梯度法数值求得船筏减振双线性系统的最优半主动阻尼控制曲线。由于控制曲线的非线性特性很强，甚至存在不可导的问题，引入脉冲函数并进行理论推导，解决了不可导曲线无法求解的缺陷，从而适用于双线性建模的系统。本文最后还比较了新方法与被动阻尼系统，半主动天棚阻尼系统在随机和冲击信号激励下的减振效果。结果显示：船筏双线性系统最优半主动阻尼控制策略是本文所述五种控制策略中减振效果最好的，并且对冲击信号的减振效果明显好于对随机信号减振。
2012 Vol. 31 (20): 131-136 [
摘要
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541
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137
任意移动荷载列作用下简支梁桥的竖向振动响应解析分析
>李小珍;张志俊;刘全民
DOI:
采用振动理论推导欧拉-贝努利梁在任意移动荷载列模型作用下其竖向振动的解析表达式。在表达式中综合考虑了列车移动速度 、所选取的振型阶数 、简支梁自身的质量 和刚度 以及体系的阻尼比 对简支梁竖向动力响应的影响。并用MATLAB语言编程计算，对结果的正确性进行校核。以京沪高速线路上32m简支梁桥为例，分析了简支梁桥在8辆ICE3动车编组的荷载列作用下的竖向动力响应。计算结果表明，本文的计算方法能够模拟桥梁在间距、大小均任意的移动荷载列作用下的竖向振动。解析结果应用于高速铁路的初步设计及对最大振动能级进行评估时可快速得出可靠结果。
2012 Vol. 31 (20): 137-142 [
摘要
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143
基于EEMD、度量因子和快速峭度图的滚动轴承故障诊断方法
>彭畅;柏林;谢小亮
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在基于EMD、谱峭度以及包络分析的滚动轴承故障诊断方法的基础上，提出了改进的基于EEMD、度量因子和快速峭度图的诊断方法。该方法首先将故障信号进行EEMD分解得到一组IMFs，然后使用提出的基于距离的度量因子筛选出最能表征故障信息的IMF分量重构信号，接着利用快速峭度图构造最优带通滤波器，最后将滤波后的重构信号进行包络分析并将包络谱与轴承故障特征频率进行比较从而诊断出具体故障。滚动轴承的内圈故障仿真数据以及工程实测数据均很好地验证了提出的改进方法的有效性，说明其具有良好的应用前景。
2012 Vol. 31 (20): 143-146 [
摘要
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147
基于结合面的大型螺纹磨床整机静动态特性优化
>王禹林 吴晓枫 冯虎田
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为了准确预测和分析大型螺纹磨床整机的静动态特性，建立的机床整机有限元模型应考虑结合面特性参数。采用弹簧阻尼单元模拟结合面的接触特性，应用吉村允孝法确定各主要结合面的刚度阻尼值，使用ANSYS建立基于结合面特性的大型螺纹磨床整机有限元模型，进而进行静动态特性分析找出其薄弱环节，并研究各结合面刚度对整机动态特性的影响，针对影响较大的结合面刚度进行优化，改善了整机的静动态特性。结合面参数优化后，整机x，y，z方向的静刚度分别提高15%，19%和7%，且整机的各阶模态固有频率均有不同程度提高，其中一阶固频提高达10%，整机的共振振幅降低了约1/2，原机床的振动得到了很好的抑制。
2012 Vol. 31 (20): 147-152 [
摘要
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153
MR-TMD减振系统对连续箱梁桥振动控制研究
>袁小钦;刘习军;张素侠;
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MR-TMD阻尼器是在调谐质量阻尼器(TMD)的基础上与磁流变阻尼器(MR)联合使用的一种新型结构半主动振动控制装置。在考虑轨道不平顺的影响下，建立了列车-桥-阻尼器耦合动力学模型。采用自主研发的高速铁路车-桥-轨动力耦合仿真分析平台(TDBCA1.0)，以德国ICE3高速列车通过(80+128+80)米连续箱梁桥为例，分析了轨道不平顺对桥梁振动的影响，比较了TMD阻尼器和MR-TMD阻尼器的减振效果。结果表明，轨道不平顺对桥梁竖向位移影响较小，对桥梁振动加速度影响较大，列车速度越快，对桥梁振动加速度的影响越大。MR-TMD阻尼器对连续箱梁位移峰值影响较小，但能在很大程度上控制振动加速度。MR-TMD减振效果优于TMD阻尼器。
2012 Vol. 31 (20): 153-157 [
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空心玻璃微球-混凝土复合材料的破坏与耗能的研究
>倪小军;
&#
;沈兆武;蒋耀港;马宏昊
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为了获得的制作工艺简单的孔隙材料，利用水泥和空心玻璃微球制成含有孔隙的复合材料，并将该复合材料制成圆柱壳体，进行水下内爆炸实验。通过水下爆炸测试系统得到了爆炸过程中水中超压波形，并结合高速摄影技术捕捉壳体的变形破坏过程。实验结果表明，药柱爆炸后1.5ms，爆炸载荷在复合材料柱壳中形成破裂分界面；柱壳的破坏类型依次为顶部的气泡脉动、中间的爆炸冲击波的膨胀压缩和底部的应力波的拉伸破坏。结合水中超压经验公式和超压的实测值计算了水中冲击波能量占总爆炸能量的比例，计算结果表明空心玻璃微球-混凝土复合材料对爆炸能量能具有良好的耗散作用。
2012 Vol. 31 (20): 158-161 [
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162
反舰导弹对舰船侵彻及内爆毁伤研究
>魏继锋 戴文喜 徐豫新 吴国民 周心桃 王树山
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利用有限元仿真程序，分析了反舰导弹侵彻舰船过程中的结构变化和过载响应，获得了战斗部侵入舱体后的位置信息，据此确定出弹靶舱室内爆的初始条件，随后开展了模拟舱室抗装药内爆的结构设计和静爆试验。研究结果表明：反舰导弹能够穿透高强度钢制舷体，在目标内实现内爆效应；模拟舱室在内爆情况下发生因焊接缝裂开而结构垮塌；加厚壁结构弯曲变形吸收冲击波能，局部凹陷，整体无破坏，能够起到防护重要舱室的作用。
2012 Vol. 31 (20): 162-165 [
摘要
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166
基于加速度响应连续小波变换的线性时变结构瞬时频率识别
>许 鑫;史治宇;Wieslaw J. Staszewski;龙双丽
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推导了函数积分运算的连续小波变换计算方法。借助此法，假设线性时变结构的质量系数为时不变常数，或者其随时间变化的规律已被经验掌握，仅利用线性时变结构自由振动的加速度响应信号，就可以计算出速度响应和位移响应信号的连续小波变换值。将一小段时刻点的线性代数方程组构造成最小二乘问题，求解最小二乘解识别出结构的时变阻尼和时变刚度，从而确定时变结构的瞬时频率。通过对5层剪切梁楼房模型和3自由度密集模态时变结构瞬时频率的识别，验证了识别方法的正确性、有效性和抗噪声能力.
2012 Vol. 31 (20): 166-171 [
摘要
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172
井下救生舱抵抗爆炸冲击的数值模拟
>马立东 潘海彦 王云 孟智娟
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对救生舱抵抗瓦斯爆炸冲击的能力进行分析，为其结构设计及改进提供理论指导意见。应用非线性显式有限元算法对瞬间冲击的响应进行模拟，得出冲击过程中的应力、应变变化规律和最终变形情况。得出变形量和压力峰值并非线性关系，而是随峰值升高变形量急剧增大；舱体受到0.5MPa峰值冲击波作用时发生弹性变形，大于1.0MPa峰值时产生塑性变形；冲击卸载后，由于惯性作用变形会有所滞后，随后有一定量的回弹。可将舱头优化为向外凸的结构，以减少局部过度变形造成的破坏。
2012 Vol. 31 (20): 172-176 [
摘要
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177
延续算法在简单轨道客车系统分岔中的应用
>高学军;李映辉;乐源
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以铁道客车系统为研究对象，将轨上车辆简化成包括车体、构架、轮对等刚体和一二系悬挂的多刚体动力学系统；
轨下只考虑钢轨并将其视为随各个轮对一起向前运动，具有一定横向刚度和阻尼的离散刚体；轮轨之间则考虑轮轨滚动接触
蠕滑力和轮缘力。讨论类似车辆系统运动微分方程组定常解、周期解延续计算的方法，并应用该方法对包含有简单轨道的客
车系统运行直线轨道上的横向运动分岔问题进行研究，同时也与相同悬挂条件下，不考虑钢轨的传统车辆动力学模型计算结
果进行对比。研究表明：在车辆速度变化范围内，两种模型的分岔曲线相似，都是在相差不大的速度下出现两个Hopf分岔点
并从这两点以亚临界方式分岔出不稳定的周期解曲线，不同的是考虑简单轨道的车辆系统两个Hopf分岔点值和临界速度值都
要比同等悬挂条件下传统车辆动力学模型的计算结果稍高些，而高出的程度则主要与钢轨的横向刚度大小有关。
2012 Vol. 31 (20): 177-182 [
摘要
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183
大型客车车身振动和声学特性分析
>孔达;焦映厚*;陈照波;王世超;包洋;尚元江
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为了解决客车车身振动导致乘员室产生低频噪声的问题，在对车身骨架结构、车室腔体进行模态特性分析和对车身结构进行频响分析的基础上，运用边界元法对车室进行声场分析和车身板块贡献度分析，进而找出车内噪声声压峰值处所对应的振动频率及该峰值下的“噪声源”板块，提出对车身结构的修改建议。
2012 Vol. 31 (20): 183-188 [
摘要
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189
可液化砂土中单桩地震响应的振动台试验研究
>黄占芳; 王显耀; 吴植安; 白晓红
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通过小型振动台动力模型试验，观测了饱和砂土中桩—土—结构（PSSI）在模拟地震力作用下的动力响应。研究结果表明：超静孔隙水压力在振动过程中不断增长，不同深度的土层均达到液化，并且离土面越近越先达到液化；土层的液化伴随着桩侧摩阻力的大大减弱，上部结构物的大部分荷载由桩底较硬持力层土承担，桩基的竖向承载力降低，上部结构的沉降量加大。同时在地震力的作用下PSSI效应加大了底层上部结构的地震反应。本研究加深了对饱和砂土在地震力作用下PSSI效应的理解，有助于建立或优化可液化土中桩基抗震设计方法。
2012 Vol. 31 (20): 189-192 [
摘要
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