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2015年 34卷 6期
刊出日期:2015-03-25
论文
 
       论文
1 Teager能量算子增强倒阶次谱提取轴承微弱故障特征
>杨青乐1,梅检民1,肖 静2,张玲玲1,肖云魁1
针对变速器加速过程下轴承故障特征易于暴露难以提取问题,提出一种Teager能量算子增强倒阶次谱方法。计算加速过程等角度重采样信号的Teager能量算子,对Teager能量算子输出进行倒谱分析,获得Teager能量算子增强倒阶次谱。对加速过程滚动轴承外圈、内圈剥落故障信号进行分析,结果表明,Teager能量算子能有效增强冲击成分,抑制非冲击成分;倒阶次谱能从干扰中准确识别被增强的故障冲击特征,提取轴承微弱故障特征。
2015 Vol. 34 (6): 1-5 [摘要] ( 381 ) HTML (1 KB)  PDF (2176 KB)  ( 612 )
6 高速铁路接触线气动参数仿真及风振响应研究
>汪宏睿,刘志刚,宋 洋,姜 静
为深入研究接触网系统在风载荷作用下接触线形成的风振响应,采用流体力学软件Fluent模拟计算形状不规则接触线截面的气动力参数,由其获得接触线与承力索的风载荷模型。在有限元软件MSC-Marc中建立京津城际铁路接触网整体模型,并利用MSC-Marc用户子程序功能实现接触网中接触线及承力索的风载荷动态输入,求解得接触线在不同风速、不同初始风攻角风载荷作用下产生的风振响应。结果表明,由于接触线的气动特性,任意风攻角风载荷作用下接触线竖直方向振动位移均值为负值,会加剧弓网间相互作用;接触线扭矩系数很小可忽略不计,接触线发生驰振原因之一为升力系数随攻角变化较大,在风攻角25º左右最可能发生驰振现象。
2015 Vol. 34 (6): 6-12 [摘要] ( 351 ) HTML (1 KB)  PDF (2311 KB)  ( 781 )
13 基于谱方法分析有阻尼负载圆柱壳频散特性
>王献忠1, 2 吴卫国1,2 庞福振3,孔祥韶1,2
以Chebyshev多项式系为基函数,采用谱方法离散弹性理论的波动方程,建立对应的广义特征值问题。依据壳体结构波运动、内部流体及外部阻尼材料在界面处的位移、应力连续条件,构造此复杂圆柱壳系统广义特征值方程。通过数值求解特征值获得对应频率下波数,进而获得圆柱壳结构的频散曲线。分别讨论充水与否、有阻尼负载圆柱壳的频散曲线,获得有价值结论。
2015 Vol. 34 (6): 13-17 [摘要] ( 292 ) HTML (1 KB)  PDF (1620 KB)  ( 469 )
18 梁桥结构地震反应分析中输入地震动选取及调整方法研究
>张 云1,2,3,谭 平1,郑建勋1,周福霖1
针对桥梁结构地震动分析时所输入地震动选择会影响时程分析结果的可靠性,结合结构动力放大系数基本原理及地震波能量原理,通过分析反应谱型特点,将其拟合归纳为以结构自振周期 范围及规范规定的0.1s-Tg范围分别定义为低频、高频对比区间,以两个区间反应谱曲线包围面积作为对比参数进行自然地震波选择依据。并据所选地震波提出基于两区间的5种天然地震波调整方法。以典型多跨梁桥为例进行数值分析,以桥墩墩底弯矩、剪力和及墩顶位移作为桥梁地震反应统计量。利用统计分析结果验证双参数地震波选择方法及地震波调整方法的合理性及有效性。
2015 Vol. 34 (6): 18-23 [摘要] ( 241 ) HTML (1 KB)  PDF (1823 KB)  ( 455 )
30 基于纤维模型的型钢混凝土组合剪力墙滞回性能分析
>王文达,魏国强
为更深入研究型钢混凝土剪力墙的抗震性能,在已有该类剪力墙滞回性能试验结果基础上,采用OpenSees软件中非线性纤维梁-柱单元进行低周往复加载的数值模拟,通过直接在截面层次定义非线性剪切恢复力方法模拟纤维截面的抗剪。计算结果与试验结果总体吻合较好,表明该纤维模型法能较好模拟型钢混凝土剪力墙的抗剪承载力、捏缩效应及刚度退化。该方法可为此类结构体系的弹塑性分析提供参考。
2015 Vol. 34 (6): 30-35 [摘要] ( 332 ) HTML (1 KB)  PDF (2519 KB)  ( 343 )
36 磁流变液阻尼器试验与建模研究
>潘公宇,杨 海,徐腾跃,张 树,杨 欣
针对参数化模型不能直接反映阻尼器逆向动态特性、非参数化建模需大量试验数据问题,提出两者结合模型。该模型用自适应神经模糊系统建立位移、速度对阻尼力的非线性表达模型,用参数化方法描述阻尼力随电压及速度的变化输出模型。研究表明,此建模方法能较好逼近磁流变液阻尼器试验结果并反映其非线性特性,便于实际控制,且可减少计算工作量。
2015 Vol. 34 (6): 36-40 [摘要] ( 301 ) HTML (1 KB)  PDF (2258 KB)  ( 826 )
41 基于假人冲击响应评估抗冲地砖防护性能试验研究
>黄建松1,谌 勇2,许述财3,吴静波4
由于水下爆炸在极短时间内产生的巨大冲击加速度会致舰船人员严重损伤、而新型抗冲击地砖通过橡胶材料可吸收冲击能量、降低舰员脚底部载荷,用双波冲击机模拟3种典型冲击强度,用国际标准假人作为试验载体,记录冲击过程中假人主要部位的冲击响应,并对试验结果进行分析、评估。结果表明,舰员抗冲击地砖具有较好的抗冲击防护作用,可衰减60%以上冲击载荷,能有效降低舰员冲击损伤程度。
2015 Vol. 34 (6): 41-45 [摘要] ( 181 ) HTML (1 KB)  PDF (1986 KB)  ( 565 )
46 基于微分求积法的轴向流作用下二维板复杂响应研究
>董 宇,杨翊仁,鲁 丽
研究轴向流作用下两端简支二维板线性稳定性及非线性复杂响应。用微分求积法对流场方程及二维板连续型运动方程统一离散,通过流固耦合边界条件将流场势函数用板的横向振动位移变量表示,获得二维板横向振动位移变量控制方程。通过特征值分析获得复频率及临界流速随流道高度变化。通过对壁板非线性动力响应数值模拟,采用分岔、相平面及庞加莱截面图等揭示壁板将发生的周期运动、拟周期、混沌等多种运动形式表明,壁板由周期倍化分岔或拟周期运动通向混沌。
2015 Vol. 34 (6): 46-51 [摘要] ( 226 ) HTML (1 KB)  PDF (2442 KB)  ( 497 )
52 土-结构非线性相互作用混合约束模态实施方法
>姜忻良,张海顺
分析、探讨线性-非线性混合约束模态综合法用于土-结构相互作用的动力分析实施方法。据结构存在局部非线性特性,提出对整体结构划分为若干个线性、非线性子结构,对线性子结构只需一步提取特性矩阵并进行方程降阶,而对非线性子结构则逐步提取降阶后的等效特性矩阵。通过组装各子结构达到对整体结构特性矩阵的降阶处理。对非线性子结构凭借在小段时间 内利用分段等效线性化手段,通过ANSYS二次开发工具UPFs编辑写成可执行程序文件,并与MATLAB联立计算,实现特性矩阵提取。结果表明,该方法求得结构的各阶频率和动态响应时程曲线与ANSYS直接计算吻合良好。可逐步提取等效弹塑性特性矩阵,为采用变化的特性矩阵对结构进入塑性阶段深层次分析研究提供有效方法。
2015 Vol. 34 (6): 52-56 [摘要] ( 373 ) HTML (1 KB)  PDF (1385 KB)  ( 943 )
57 单激励纵扭复合超声铣削系统研究
>唐 军1,2 赵 波1
针对切削、焊接过程中超声复合振动能获得较高加工质量、效率及有助于延长刀具使用寿命,研究分析纵扭复合超声铣削系统运动特性及切削轨迹特征;基于斜梁振动原理,提出加工工艺简单、制造成本低的斜梁式超声变幅杆,并利用有限元软件ANSYS进行结构动力学分析, 证实通过单向激励可产生纵扭复合振动;应用研制的纵扭复合超声振动铣削系统对碳纤维复合材料进行切削试验,获得较好加工效果,从而验证理论分析与数值模拟结果的正确性。
2015 Vol. 34 (6): 57-61 [摘要] ( 293 ) HTML (1 KB)  PDF (1830 KB)  ( 350 )
62 有砟梯式轨枕轨道减振性能的理论分析与试验研究
>马 蒙1,2,刘维宁1,刘卫丰1,李玉路3,金 浩1
为实验室铺设有砟、无砟两种梯式轨枕轨道,用自由落锤激励装置对两种梯轨减振性能进行对比研究。建立有砟梯轨、有砟普通轨道的数值模型,利用试验测试结果对模型进行验证。通过在模型中施加货运列车荷载对比两种有砟轨道减振性能。结果表明,有砟梯轨减振性能不及浮置式梯轨,在低频段有一定减振能力,20 Hz以下振动经道砟平均衰减25 dB,对控制重载货运列车环境振动具备潜在优势;梯式轨枕对分散列车冲击振动、降低时域内峰值有明显优势。
2015 Vol. 34 (6): 62-66 [摘要] ( 301 ) HTML (1 KB)  PDF (2249 KB)  ( 340 )
67 不同温度及加载速率对混凝土冲击变形韧性影响
>聂良学1,许金余1,2,任韦波1,何 强3
利用100 mm SHPB分离式霍普金森压杆装置研究不同温度及加载速率下混凝土冲击变形韧性。结果表明,高温后混凝土峰值、流动应及冲击韧性均随加载速率增加而增加,应变率效应显著;试件峰前韧性比不断降低,峰后韧性比及韧性转化比逐渐升高;同一加载速率下温度升高总体上使混凝土峰值应变及流动应变增大、冲击韧性降低,试件峰前韧性比呈上升趋势,峰后韧性比及韧性转化比逐渐下降;200℃时其冲击韧性在低应变率下相对较小,在高应变率下超过常温水平。
2015 Vol. 34 (6): 67-71 [摘要] ( 277 ) HTML (1 KB)  PDF (2026 KB)  ( 752 )
72 基于一、二阶嵌入灵敏度分析的车辆传动系统振动响应预测
>黄 毅1,刘 辉1,2,项昌乐1,2
由于汽车等行业新产品设计及零部件装配时,其原型样机在质量、阻尼、刚度等组件发生变化时常出现振动、噪声问题,需对修改后系统的振动进行预测。嵌入灵敏度函数在减小线性振动实现最优设计方面的作用已得到证实,在非线性系统中借助基于统计方法对响应特性进行评价并用于灵敏度中。采用两种灵敏度技术对车辆传动系统非线性模型振动响应的统计特性进行预测。结果表明,两种方法的预测精度在单自由度模型及车辆传动系统模型中获得验证。该方法为在系统设计参数局部摄动获得最优响应提供理论基础。
2015 Vol. 34 (6): 72-78 [摘要] ( 262 ) HTML (1 KB)  PDF (2344 KB)  ( 604 )
79 电磁轴承振动传递特性研究
>莫 逆,刘兴男,周 燕,杨国军,时振刚
通过有限元方法建立转子的仿真模型,结合电磁轴承动态模型获得整个电磁轴承支承转子闭环系统状态方程。基于该状态空间模型,计算转子受外扰力作用时轴承处力传递率频域响应、在外冲击力作用下位移响应及动态力响应,以此考察电磁轴承的振动传递特性,并与滚珠轴承进行对比。计算结果表明,电磁轴承的刚度阻尼等支承特性与滚珠轴承显著不同,其力的传递率频域响应较平缓,无滚珠轴承支承时某些频率附近的突出峰值。在冲击力作用下电磁轴承支承时,转子位移及动态轴承力振动均能较快恢复稳定状态,振动传递明显减小。
2015 Vol. 34 (6): 79-83 [摘要] ( 386 ) HTML (1 KB)  PDF (2202 KB)  ( 196 )
84 随机参数高速电梯轿厢系统共振可靠性灵敏度研究
>张瑞军1,2,司鑫鑫1,杨围围1,董明晓1,2
DOI: Research the resonance reliability sensitivity for high-speeding elevator cabin system with random parameters
针对高速电梯轿厢系统制造安装过程中误差使系统设计参数具有随机性问题,以实现轿厢系统共振可靠性灵敏度分析为目标,基于摄动技术导出轿厢系统固有频率与随机参数间关系式,分析参数随机性对固有频率影响;据振动稳定性准则构建基于激振频率变化的高速电梯轿厢系统共振失效功能函数,采用灵敏度技术导出轿厢系统共振可靠性灵敏度表达式,并进行灵敏度分析。结果表明,考虑参数随机性时轿厢系统固有频率存在分散性;取相同变异系数时导靴系统刚度及导轮安装位置对轿厢系统共振可靠性影响较大。该结果可为高速电梯轿厢系统防共振设计、安全评估提供参考。
2015 Vol. 34 (6): 84-88 [摘要] ( 140 ) HTML (1 KB)  PDF (960 KB)  ( 164 )
89 磁悬浮主被动隔振系统自适应控制及非线性补偿
>李 彦,何 琳,帅长庚,吕志强
 In order to effectively control the low frequency vibration of ship machinery,a passive-active hybrid vibration isolation mount using maglev actuator was designed. Maglev actuator is excellent for active vibration isolation, with non-contact structure, low stiffness and rapid response. However, the actuator’s nonlinearity has to be restrained by control algorithm. The nonlinearity of maglev actuator was analyzed, the nonlinear reverse model of actuator was built through theoretical analysis and experimental correction, and an improved FxLMS algorithm based on reverse model linearization and frequency range division control was put forward, which has the advantage of low computation load for real time control. Experiments were performed on a multiple-DOF active vibration isolation system, results show that the improved FxLMS algorithm could effectively reduce the vibration energy at targeted frequency, and well restrain the nonlinearity-induced vibration.
 
 
2015 Vol. 34 (6): 89-94 [摘要] ( 193 ) HTML (1 KB)  PDF (2503 KB)  ( 254 )
95 转子-轴承系统液体式在线自动平衡装置研究综述
>潘 鑫,吴海琦, 高金吉
针对自动平衡装置可在线调整转子-轴承系统不平衡状态、提高设备工作效率、延长设备使用周期,通过分析国内外已有液体式在线自动平衡装置,认为注液式、释液式及连续注排液式三种平衡装置均因注排液过程存在诸多缺陷。液体转移式平衡装置在平衡过程中无需注液、排液,可从根本上避免三种结构因注、排液造成的缺陷,是一种理想结构。在保持注液式平衡装置结构简单、旋转部分无可动部件等优点前提下研究开发实用的液体转移式平衡装置,是液体式平衡装置极具前途的发展方向。
2015 Vol. 34 (6): 95-100 [摘要] ( 168 ) HTML (1 KB)  PDF (2118 KB)  ( 436 )
101 高速静压内置式电主轴系统稳定性分析及优化
>郭维祺,刘桂萍,毛文贵
针对高效精密机床电主轴系统的高速化,讨论液体静压主轴系统失稳机理,并对高速静压内置式电主轴系统进行稳定性分析;提出基于遗传算法的电主轴系统稳定性优化方法。以系统稳定性评价指标为优化目标、电主轴系统轴向尺寸参数为设计变量,采用高效微型遗传算法实现电主轴系统稳定性优化。该方法既能高效解决增强轴系稳定性优化问题,又可避免复杂结构参数修改;通过某高速磨床静压内置式电主轴系统稳定性分析及优化对该方法进行验证。结果表明,稳定性分析及优化后系统稳定性得到明显提高。
2015 Vol. 34 (6): 101-105 [摘要] ( 288 ) HTML (1 KB)  PDF (1532 KB)  ( 528 )
106 定点约束二次复进式浮动机性能研究
>范智滕1,王瑞林1,李峻松2,李小卫3
为研究某型大口径机枪采用的浮动技术及相关问题,针对其弹簧式浮动机构,对定点约束二次复进关键技术进行分析。建立机枪枪身的虚拟样机模型,并与实验结果对比,验证其可信性;利用建立的虚拟样机模型进行浮动性能分析及弹簧退化对浮动性能影响研究。结果表明,浮动自动机动力学参数匹配合理,弹簧式浮动机构具有稳定的浮动性能及良好的减后坐力效果,且定点约束二次复进技术运用使浮动机在弹簧性能退化情况下仍能实现稳定浮动与击发。
2015 Vol. 34 (6): 106-109 [摘要] ( 286 ) HTML (1 KB)  PDF (1507 KB)  ( 674 )
110 钢筋混凝土梁动态试验与数值模拟
>李 敏1,李宏男2
试验研究、数值模拟地震作用范围内加载速率对钢筋混凝土梁影响。考虑混凝土强度、钢筋强度、剪跨比、加载速率及加载模式等对钢筋混凝土梁力学及变形性能影响;基于ABAQUS有限元软件建立钢筋混凝土梁计算模型,考虑钢筋、混凝土的率敏感性,对梁试件在不同工况下动态性能进行数值模拟;模拟结果与试验结果吻合较好。
2015 Vol. 34 (6): 110-115 [摘要] ( 285 ) HTML (1 KB)  PDF (2181 KB)  ( 503 )
116 磨合过程摩擦振动混沌吸引子演变规律
>孙 迪1,2,李国宾1,魏海军1,3,崔 洋1,廖海峰2
在CFT-I型试验机上进行摩擦副磨合试验,应用混沌理论研究摩擦振动吸引子,探讨磨合过程中摩擦振动混沌吸引子的演变规律。结果表明,摩擦振动吸引子在相空间一定区域内具有特定层次结构且永不封闭轨迹。摩擦振动具有混沌行为的基本特征;随磨损过程的进行,摩擦振动混沌吸引子逐渐收缩并趋于稳定,混沌吸引子变化能反映摩擦副从磨合磨损到稳定磨损状态变化;摩擦振动混沌吸引子体积变化可用于摩擦副的磨合磨损状态预测与识别。
2015 Vol. 34 (6): 116-121 [摘要] ( 238 ) HTML (1 KB)  PDF (2716 KB)  ( 562 )
122 Duffing振子激励下平板声振特性研究
>周奇郑,王德石
针对非线性振动激励下结构声辐射问题,由变分原理导出Duffing振子激励下平板声振耦合动力学方程,由模态展开法及增量谐波平衡法导出轻流体中耦合动力学方程的近似解析解,给出多频激励下平板表面平均振速及辐射声功率表达式,研究激励力频率、非线性项对系统振动及声辐射特性影响。结果表明,Duffing振子激励下平板的声振耦合问题为含离散与连续系统的复杂动力学问题;耦合运动下Duffing振子出现二次跳跃现象与新的共振特性;平板声振特性主要由三次谐波决定。研究结果可为隔振结构的声振设计提供理论依据。
2015 Vol. 34 (6): 122-126 [摘要] ( 240 ) HTML (1 KB)  PDF (1377 KB)  ( 165 )
127 基于稀疏AR建模信号去噪研究与应用
>宋欢欢,叶庆卫,王晓东,周 宇
为去掉在不同环境、设备下所采集信号中的不同分布形态噪声,引入稀疏优化求解思路构建新的去噪算法。设信号的AR模型系数是稀疏的,且噪声对AR模型系数影响均衡分布,则可用采集的含噪声信号构建稀疏AR模型有效消除噪声。用含噪声信号构建AR系数矩阵作为过完备稀疏基,通过多次重复随机抽取方式获得多个欠定方程组;利用稀疏优化求解算法获取AR模型稀疏系数;据稀疏系数平均值重构信号。仿真实验表明,信号含噪声较大时该算法较经典小波及中值滤波去噪效果更好。
2015 Vol. 34 (6): 127-131 [摘要] ( 291 ) HTML (1 KB)  PDF (1809 KB)  ( 871 )
132 含气率对AP1000核主泵影响的非定常分析
>付 强,习 毅,朱荣生,袁寿其,王秀礼
为研究含气率对核主泵内部各点压力影响规律及不同泵进口含气率时气体在核主泵内的分布情况,在对核主泵进行水力设计与三维建模基础上,采用CFD技术对核主泵失水事故气液两相流工况进行瞬态数值模拟。通过模拟不同泵进口含气率时核主泵内部流动的瞬态特性,研究泵进口含气率对泵内各点压力的影响规律及气体分布。结果表明,泵进口含气率增大泵内各点压力随之降低;含气率小于0.1时其对监测点压力脉动主频振幅影响不大,且泵内气体聚集现象不明显;含气率大于0.2后监测点压力脉动主频振幅稍有下降,且泵内开始出现明显的气体聚集现象。
2015 Vol. 34 (6): 132-136 [摘要] ( 215 ) HTML (1 KB)  PDF (1803 KB)  ( 812 )
137 植物纤维餐具碗在运输包装环境抗冲击行为有限元分析
>卢富德,高 德
为分析运输环境中可降解餐具碗在发泡聚苯乙烯缓冲下的冲击性能,并为此类产品的破坏模式给予评估,利用ABAQUS/Explicit建立碗与发泡聚苯乙烯在跌落冲击下的有限元模型。引入失效准则及单元删除研究餐具碗破损规律,分析跌落速度对碗的影响规律,并与无缓冲包装碗的跌落进行对比。分析碗叠合在缓冲泡沫作用下的冲击响应。结果表明,泡沫缓冲对冲击结果影响较大,可有效避免碗的破损。
2015 Vol. 34 (6): 137-139 [摘要] ( 354 ) HTML (1 KB)  PDF (1601 KB)  ( 341 )
140 典型格构式结构风荷载及风致响应规范比较
>张庆华1,2,顾 明2
对国内外四种常见格构式结构荷载规范中风荷载计算方法、关键参数取值等进行详细对比分析,以典型500 kV单回路酒杯型输电塔为例,将规范计算所得风荷载与风洞测力试验所测风荷载进行比较,计算结构的风致响应。对比分析发现,相同条件下(50年重现期)不同规范对同一输电塔结构的等效风荷载存在一定差异。随节段高度增加,我国规范GB50545的等效静力风荷载偏大。据规范计算所得风致响应值与据测力风洞试验计算结果吻合较好。由于我国规范未考虑重现期对线路影响,随线路安全等级提高,其等效静力风荷载可能会不安全。
2015 Vol. 34 (6): 140-145 [摘要] ( 307 ) HTML (1 KB)  PDF (1987 KB)  ( 1109 )
146 基于有限元与光滑粒子耦合的弹丸挤进过程分析
>马明迪,崔万善,曾志银,宁变芳,鲁玉祥
基于有限元(FEM)与光滑粒子(SPH)耦合算法,建立弹丸身管耦合系统动力学模型。通过对某大口径火炮弹丸挤进过程进行数值模拟,弥补弹丸挤进过程有限元分析方法无法有效模拟弹带大变形缺陷,成功模拟出弹丸挤进阶段弹带塑性流动过程,在此基础上深入研究弹带的应力应变变化规律。分析弹丸初始装填角、弹炮间隙、弹丸装填不到位等因素对挤进过程中弹丸动力响应影响。结果表明,仿真与实弹射击的弹带变形一致性较好。
2015 Vol. 34 (6): 146-150 [摘要] ( 274 ) HTML (1 KB)  PDF (2436 KB)  ( 441 )
151 钛合金超声椭圆振动辅助车削实验研究
>路 冬1,2,蔡力钢1,程 强1,吴勇波3
设计钛合金超声椭圆振动辅助车削实验,获得不同超声波电源电压下刀具近似椭圆运动轨迹。分析超声椭圆振动辅助车削切削力变化规律,与普通车削相比超声椭圆振动辅助车削能在较大程度上降低切削力。研究超声椭圆振动辅助车削工件表面粗糙度变化规律,与普通车削相比超声椭圆振动辅助车削工件表面粗度Ra值略增大,Rz值明显降低。分析进给速度对切削力的影响规律,随进给速度增大,普通车削及超声椭圆振动辅助车削切削力均升高。对同一进给速度,与普通车削相比超声椭圆振动辅助车削切削力均降低,且随进给速度增加其降低幅度减小。对比超声椭圆振动辅助车削与普通车削工件表面形貌发现,施加超声椭圆振动后工件表面沿切削速度方向形成有规律振纹。
2015 Vol. 34 (6): 151-154 [摘要] ( 254 ) HTML (1 KB)  PDF (1645 KB)  ( 644 )
155 船舶撞击作用下车桥系统动力响应及高速列车运行安全分析
>夏超逸,张 楠,夏 禾,崔堃鹏
将船舶撞击力时程作为系统的外部激励,建立了撞击荷载作用下的车桥系统动力分析模型。以一座 (32+48+32) m双线预应力混凝土连续梁桥和国产CRH2高速列车为例,模拟船舶撞击力作用于桥墩时列车过桥的全过程,分析了桥梁和车辆的动力响应。结果表明:船舶撞击作用大幅度增大了桥梁的横向位移和加速度响应,显著影响了桥上高速列车的运行安全。探讨了船舶撞击荷载作用下的桥上高速列车走行安全评价方法,综合分析了列车速度和荷载撞击强度对列车运行安全的影响,在此基础上给出了列车速度-撞击力强度安全阈值曲线。
2015 Vol. 34 (6): 155-161 [摘要] ( 262 ) HTML (1 KB)  PDF (3135 KB)  ( 217 )
162 基于结构损伤的在役钢框架地震易损性研究
>徐 强,郑山锁,程 洋,韩言昭,田 进
针对钢材锈蚀会致结构过早失效、需对不同龄期结构进行抗震性能评估问题,提出基于首超变形及累积塑性转角的双参数构件损伤模型;考虑构件与层权重系数建立结构整体损伤模型,定义结构4种破坏状态。通过已有钢材锈蚀规律引入时间参数,建立钢材多龄期本构与钢框架全寿命地震易损性模型,以9层梁柱焊接钢框架为例,选20条满足场地条件的地震波,对不同龄期(0年、25年、50年、75年、100年)钢框架分别进行动力增量(IDA)分析,所得不同龄期结构整体损伤指数与地震动参数(峰值加速度)之间满足指数关系,给出5个龄期、4种性能水平下结构易损性曲线。通过二次曲线回归拟合不同性态水平下结构破坏时峰值加速度(PGA)平均值及对数标准差与龄期关系,建立结构随龄期变化的连续失效概率函数,获得结构失效概率随龄期变化规律。
2015 Vol. 34 (6): 162-167 [摘要] ( 168 ) HTML (1 KB)  PDF (1716 KB)  ( 384 )
168 MEMS高量程压阻加速度计侵彻双层钢靶性能测试
>石云波1,2,周智君1,2,唐 军1,2
设计一种MEMS高量程压阻加速度计,利用其组成的弹体测试系统进行双层钢靶实弹侵彻试验,并获得完整的侵彻数据。利用Matlab数据处理软件对其进行处理,获得有效的侵彻数据。试验结果表明,弹体在整个发射、侵彻钢靶过程中,测试系统所测数据误差均小于10%,说明设计的MEMS高量程压阻加速度计性能稳定,可完全满足工程化应用要求,为研究双层介质侵彻特性及控制弹体在特定介质层的爆破技术提供参考依据。
2015 Vol. 34 (6): 168-171 [摘要] ( 224 ) HTML (1 KB)  PDF (2111 KB)  ( 355 )
172 立井直眼微差爆破模型试验振动测试与分析
>马芹永,袁 璞,张经双,韩 博
为降低立井爆破施工的振动效应,以立井爆破中两圈直眼为原型,实施三种不同起爆延期的直眼微差爆破模型试验,并用UBOX-5016型爆破振动智能监测仪测试混凝土模型的爆破振动效应。实测爆破振动波表明,微差爆破可减少单段起爆药量、明显降低爆破振动效应;起爆延期25 ms时I段、Ⅱ段爆破振动波形彼此叠加,测点形成干扰降振效应,爆破峰值振动速度较小;起爆延期为50 ms时I段、Ⅲ段爆破振动波形彼此独立,峰值振动速度由单段起爆药量决定。竖向爆破振动波形频谱分析表明,微差爆破振动幅值明显低于齐发爆破,且波形复杂。微差爆破能显著降低爆破振动效应,主振频率较高。
2015 Vol. 34 (6): 172-176 [摘要] ( 234 ) HTML (1 KB)  PDF (1743 KB)  ( 392 )
177 砂浆板冲击破坏试验研究
>顾培英1,2,邓 昌1,2,章道生1,汤 雷1,2,王 建1,2
通过锤击、均匀冲击荷载试验,采用逐级递增循环冲击加载方式,研究冲击荷载下砂浆板的破坏特征及冲击力、冲击能与最大加速度响应间关系。试验表明,二种冲击作用均使砂浆板跨中区域出现贯穿裂缝,呈脆性劈裂破坏形态,均匀冲击作用下破坏位置与跨中有一定偏移;锤击力时程经历主冲击、次冲击、卸载三阶段,加速度响应随锤击力增加而增加,裂缝贯穿后冲击力、加速度响应大幅减小;均匀冲击下加速度有二组响应区,响应随冲击能增加而增加,当冲击能达一定程度时响应大幅减小;继续增加冲击能,响应又会增加,并较快发生劈裂破坏,响应大幅减小;支座螺栓松动能缓冲部分冲击作用。
2015 Vol. 34 (6): 177-182 [摘要] ( 201 ) HTML (1 KB)  PDF (2356 KB)  ( 350 )
183 纵弯转换球面超声振动聚焦系统谐振特性研究
>李 华1,任 坤2,殷 振1,赵江江2,谢 鸥1,吕自强2
对由纵向振动换能器与薄球壳组成的纵弯转换超声振动球面聚焦系统进行理论、实验研究,揭示系统的振动特性。研究表明,系统具有完全与不完全两种谐振模式。 在不完全谐振模式下系统具有整体谐振及局部共振两种状态,在两种状态下系统均可实现谐振。 基于研究结果,提出系统在不同谐振状态下的设计方法。对新型聚焦系统设计、应用具有重要实际意义。
2015 Vol. 34 (6): 183-188 [摘要] ( 174 ) HTML (1 KB)  PDF (1682 KB)  ( 403 )
189 侧壁式压水室离心泵小流量非稳态旋转失速特性
>张 宁,杨敏官,高 波,李 忠,王兴宁
用数值计算方法研究具有特殊结构的侧壁式压水室离心泵,分析小流量工况时模型泵的非稳态旋转失速特性,用快速傅里叶变换(FFT)获得压力脉动信号的频谱特征。结果表明,小流量工况时模型泵的扬程曲线呈驼峰状,压水室不同位置处压力分布不均;受叶轮旋转产生的非稳态作用影响,叶轮不同叶片流道内流动结构差异较大。不同流量下,叶轮内部分离涡结构诱发的激励频率各异,0.4ФN工况时模型泵压力脉动频谱图出现0.5fR及高次谐波频率,压力脉动最大幅值出现于4fR频率处;0.2ФN流量时非定常流动结构会诱发0.18fR及高次谐波频率;0.05ФN流量时压力脉动频谱图同时出现0.1fR、0.28fR两种激励频率。旋转失速现象出现时,频谱图中叶频处压力脉动幅值不再起主导作用。
2015 Vol. 34 (6): 189-194 [摘要] ( 272 ) HTML (1 KB)  PDF (2540 KB)  ( 408 )
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