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2015年 34卷 9期刊出日期：2015-05-15



论文

论文

	1	带可更换连梁的超高层结构抗震性能研究
		>陈云,吕西林,蒋欢军
		近年来，国内外的部分学者提出了在剪力墙中设置可更换连梁，即在连梁的跨中设置一个耗能构件，称之为保险丝，通过保险丝的塑性变形耗散能量，而且震后易于对保险丝进行修复更换。本文根据之前提出的可更换连梁实用设计方法，将作者开发的一种可更换连梁保险丝安装在一个超高层Benchmark模型的部分连梁中，对带可更换连梁的结构和带传统连梁的结构分别进行地震反应分析，比较两个结构在大震下的层间位移角、基底反力以及损伤状况，研究表明：带有可更换连梁的超高层结构层间位移角会有所减小，剪力墙的损伤也会有所减轻，基底反力变化不大，而且可更换连梁的损伤集中在保险丝，易于震后修复更换。
		2015 Vol. 34 (9): 1-8 [摘要] ( 395 ) HTML (1 KB) PDF (3013 KB) ( 762 )

	9	模糊自抗扰控制器在挠性航天器振动抑制中的应用
		>刘福才，陈鑫，贾亚飞，刘彩凤
		针对挠性航天器在轨运动过程中挠性结构的持续振动问题，提出了一种基于模糊控制原理的改进型自抗扰控制方法，实现对挠性航天器的振动抑制。通过非线性自抗扰控制器快速地抑制挠性航天器的低频振动，并结合模糊控制实现自抗扰控制器(Auto Disturbance Rejection Controller, ADRC)参数的自整定，提高自抗扰控制器的性能。将仿真结果与PD控制和非线性自抗扰控制进行对比，结果表明该控制算法能更加快速有效地抑制挠性航天器的振动，具有重要的理论研究和工程应用价值。
		2015 Vol. 34 (9): 9-14 [摘要] ( 240 ) HTML (1 KB) PDF (1812 KB) ( 456 )

	15	基于系统相似方法的叠堆型压电驱动器非线性动力学建模及实验研究
		>官长斌 1，陈君 1，汪旭东 1，焦宗夏 2
		根据机械系统与电气系统的相似方法，将叠堆型压电驱动器的非线性电-机械耦合模型完全转换到电气域内，建立了其非线性相似电路模型；给出了非线性相似电路模型中迟滞因子的辨识方法，并对某款商用叠堆型压电驱动器进行了迟滞因子的辨识试验；基于非线性相似电路模型和迟滞因子的辨识结果，对该款叠堆型压电驱动器的非线性特性进行了仿真分析,得到了其非线性位移迟滞回线；仿真结果与试验结果吻合，证明了该建模过程与辨识方法的正确性。该建模方法在电气域内对叠堆型压电驱动器电-机械耦合特性及非线性迟滞特性进行描述，建模过程物理意义清晰且简单实用，对于研究压电驱动器的动态特性及控制算法具有实际意义。
		2015 Vol. 34 (9): 15-20 [摘要] ( 179 ) HTML (1 KB) PDF (1750 KB) ( 452 )

	21	两点支承结构多点输入地震响应简化算法与精度分析
		>赵博1，王元清2，陈志华1，石永久2，江洋2
		多点输入计算中，在考虑所有耦合项的完全二次项（CQC）组合法基础上，给出忽略相关耦合项的平方和平方根（SRSS）近似算法，并针对两点支承结构的特殊性，提出该类型结构拟静力响应的简化计算方法。以典型的两种两点支承结构为算例，分析SRSS近似算法的精度。计算结果表明，对于两点支承结构而言，SRSS算法的误差主要是因为忽略拟静力和相对动力耦合项所致，而忽略振型耦合项的误差较小；行波效应越强，近似算法的误差越大；但从实际工程结构的计算结果来看，在常见的波速范围内，两种近似算法的位移、内力的计算误差都分别在10%、15%以内。因此采用SRSS近似方法用于此类结构多点输入地震响应的计算是可行的。
		2015 Vol. 34 (9): 21-25 [摘要] ( 170 ) HTML (1 KB) PDF (1856 KB) ( 265 )

	26	基于最优广义S变换和脉冲耦合神经网络的轴承故障诊断
		>张云强，张培林，吴定海，李兵
		针对滚动轴承故障信号具有明显的非线性和非平稳特征，提出一种基于最优广义S变换和脉冲耦合神经网络(PCNN)的故障特征提取方法。首先采用基于时频聚集性最优化的广义S变换获取轴承故障信号的时频表示，然后利用脉冲耦合神经网络对最优广义S变换时频图进行二值分解，提取二值图像的捕获比序列用于表达故障信号的故障特征。对滚动轴承4种状态信号进行分析，验证方法的有效性。结果表明该方法能够提取出更加有效的轴承故障特征参数，有利于提高轴承故障诊断的精度。
		2015 Vol. 34 (9): 26-31 [摘要] ( 269 ) HTML (1 KB) PDF (2652 KB) ( 482 )

	32	考虑关键运动副特点的船用多功能数控机床模态分析
		>孙椰望1,2，张之敬1，金鑫1，张甲英2，徐滨士2，邓勇军1
		针对船用多功能数控机床在舰船环境下的结构动态性能研究，结合舰船波浪载荷作用下的摇荡特点，揭示了机床的运动坐标体系和布局方案，并进行了机床关键导轨滑块运动副5自由度载荷特点的受力分析；依据机床振动理论构建了导轨滑块运动副粘性阻尼振动模型及其有限元结构模型；采用机床锤击试验模态和机床有限元结构模态相结合的方法验证了包含导轨滑块运动副粘性阻尼系统的有限元机床模型的适用性，并分析确定了机床110Hz内的6阶模态振型及其频率。
		2015 Vol. 34 (9): 32-37 [摘要] ( 298 ) HTML (1 KB) PDF (2174 KB) ( 211 )

	38	大面积Inconel625薄壁双面肋加强板爆炸焊接研究
		>段绵俊1，王耀华1，魏玲2,马锐3，冉红4
		中国新型核聚变实验堆HL-2M的真空室需要一种内含密闭流体通道的inconel625薄壁双面肋加强板，其难以采用常规加工工艺制备。本文在爆炸焊接装药参数计算与优化、复合支承模板设计、模板设置与脱模技术、双面分步爆炸焊接和应力退火工艺等方面开展试验研究，成功制备了该双面肋加强板，并对其进行了显微金相、电镜扫描、显微硬度检验和力学试验。检验结果表明：结合界面附近金属组织晶体细密，实现了冶金结合；界面的剪切强度超过母材的强度；界面附近组织的显微硬度明显提升。
		2015 Vol. 34 (9): 38-41 [摘要] ( 216 ) HTML (1 KB) PDF (1731 KB) ( 311 )

	42	车身结构阻尼材料减振降噪优化设计
		>郑玲，唐重才，韩志明，房占鹏
		本文针对某一乘用车车身结构振动引起的声辐射，建立了车身结构、声学空腔以及声固耦合有限元模型，分析了该乘用车车身的声固耦合特性。通过对车身各板件的贡献度分析，确定了对车内噪声贡献度最大的壁板。针对该壁板的阻尼减振降噪优化设计，建立了拓扑优化模型，采用渐进优化算法（ESO），计算了阻尼材料的优化布局。研究结果表明：阻尼材料的优化布局使阻尼材料的使用率大大提高，50%的阻尼材料用量能基本达到全覆盖阻尼材料壁板的降噪效果，阻尼结构优化设计对车内噪声控制具有一定的理论指导意义。
		2015 Vol. 34 (9): 42-47 [摘要] ( 327 ) HTML (1 KB) PDF (2526 KB) ( 768 )

	48	建筑物内爆泄压口冲击波参数工程算法研究
		>汪维刘瑞朝吴飚周朝阳
		建筑物内部爆炸泄压口冲击波参数的确定对于建筑物结构毁伤评估具有重要的作用，一旦泄压口冲击波参数确定以后，即可利用相应毁伤判据快速评估泄压口附近结构和设备的毁伤程度。由于内部爆炸波是初始爆炸波经过建筑物内壁面多次反射叠加作用的结果，在泄压口会形成不同于自由场的冲击波，目前还未有泄压口冲击波参数成熟的快速工程算法。为了分析泄压口冲击波参数、总结相应快速经验工程算法，本文在量纲分析的基础上，提出影响泄压口冲击波峰值压力和冲量相关的无量纲参数。然后利用首先利用AUTODYN软件数值仿真研究了特定当量内爆炸作用下冲击波形成的过程，分析了泄压口部冲击波压力波形，并研究了泄压口的冲击波峰参数与不同结构参数之间的关系，最后在大量数值计算的基础上总结了泄压口的冲击波参数的经验公式，为建筑物内爆毁伤评估奠定基础。
		2015 Vol. 34 (9): 48-54 [摘要] ( 244 ) HTML (1 KB) PDF (2059 KB) ( 509 )

	55	基于EMD和MKD的滚动轴承故障诊断方法
		>隋文涛1,张丹2， Wilson Wang3
		针对滚动轴承早期微弱故障特征难以提取的问题，提出基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition，EMD)与最大峭度解卷积(Maximum Kurtosis Deconvolution, MKD)的滚动轴承故障特征提取方法。利用EMD方法分解振动信号得到一组固有模态分量(Intrinsic Mode Function，IMF)，然后根据时域峭度和包络谱峭度，筛选出敏感IMF分量进行信号重构。然后对重构信号进行最大峭度解卷积处理以增强故障信息，最后得到包络功率谱，从而获得轴承故障特征频率信息。通过实验台信号验证了所述方法的有效性及优点。
		2015 Vol. 34 (9): 55-59 [摘要] ( 371 ) HTML (1 KB) PDF (1927 KB) ( 444 )

	60	基于车体刚体与弹性合成的重型汽车平顺性分析
		>李杰，王文竹，赵旗
		为了研究重型汽车的平顺性问题，运用两端自由等截面弹性梁理论，建立了车体刚体与弹性合成的4自由度1/2重型汽车振动模型。应用频域分析方法推导了基于前轮的系统频率响应特性和响应量的频率响应特性，确定了响应量的功率谱密度和均方根值。基于车体的刚体与弹性合成模型和刚性模型，采用Matlab开发了相应的重型汽车平顺性仿真程序。通过与刚体模型的平顺性仿真结果对比表明：车体的弹性对重型汽车的平顺性影响很大，在重型汽车的平顺性研究中不能忽略。
		2015 Vol. 34 (9): 60-64 [摘要] ( 280 ) HTML (1 KB) PDF (1780 KB) ( 193 )

	65	基于振源识别的高速微铣削机床状态研究
		>孙岳，于占江，许金凯，于化东
		对介观尺度下三向正交的高速微铣削力混合信号提出一种有效的分离算法，从而获得高速微铣削力的真实信号及机床振动信号并基于此对机床状态进行分析。算法首先以信息量为处理标准将观测信号初步分离，再将分离得到的各分量信号作为行向量构造矩阵,最后对该矩阵进行以高斯性最大为度量的分离，逐一得到各激励源信号，并对其快速傅里叶变换得到频谱，结合机床结构及介观尺度下高速微铣削加工特点，识别微铣削力信号及机床状态信息。实验结果分析表明：该方法可成功对介观尺度下高速微铣削加工中主要激励源和机床状态进行有效识别。
		2015 Vol. 34 (9): 65-70 [摘要] ( 201 ) HTML (1 KB) PDF (2187 KB) ( 350 )

	71	塔式容器新型扰流减振方法研究
		>谭蔚 1,李晓琳 1，吴皓 1
		基于塔式容器发生横风向振动的原理，设计了适用于防止塔式容器横风向振动的声波扰流器和喷射扰流器。利用有限元分析软件ANSYS Workbench14.0 建立三维流固耦合数值模型对比分析了两种扰流器在不同扰流速度和扰流频率情况下对塔体周围边界层的干扰效果。结论是速度取一阶临界风速，频率取剪切层不稳定流的脉动频率时，两种扰流器的扰流防振效果最好；同样的扰流参数情况下，喷射扰流器的扰流防振效果比声波扰流器的好。此研究结论为塔器防振措施中扰流器的设计与工程应用提供参考和依据。
		2015 Vol. 34 (9): 71-75 [摘要] ( 226 ) HTML (1 KB) PDF (1882 KB) ( 657 )

	76	高速铁路桥上有砟-无砟轨道过渡段动力学研究
		> 刘钰1，赵国堂2，亓伟1，陈攀1
		基于京沪高速铁路特大桥上的有砟轨道与CRTS II型板式无砟轨道之间的过渡段实例，建立了车辆-轨道耦合动力学有限元计算模型，通过不同结构处理措施对有砟-无砟轨道过渡段动力学特性的影响研究，研究表明：当有砟轨道轨下胶垫刚度为55～75MN/m，无砟轨道轨下胶垫刚度为20～30MN/m时，有砟轨道的整体刚度大于无砟轨道；当有砟轨道轨下胶垫刚度为55～75MN/m，无砟轨道轨下胶垫刚度为40～50MN/m时，无砟轨道整体刚度与有砟轨道大体相当；过渡段枕、宽枕等不宜在有砟轨道刚度大于无砟轨道时使用；采用道砟胶结后提高了道床的整体性及过渡段轨道结构的稳定性，但增加了轨道刚度，应同时降低轨下胶垫刚度，以减小轮轨力；辅助轨只是增加了轨道结构的稳定性，对轨道刚度影响较小。
		2015 Vol. 34 (9): 76-81 [摘要] ( 337 ) HTML (1 KB) PDF (3424 KB) ( 634 )

	82	薄壳结构内气体爆炸破坏后果数值模拟研究
		>钱新明，赵焕娟，南宇翔，黄平，刘振翼
		为研究气体爆炸对结构的破坏效应，依据分析得出的事故数据，计算高压气体主要参数得出高压气团模型，采用AUTODYN，设置合理的流出边界及联接强度，建立Shell/Euler耦合模型，模拟了二甲苯气体爆炸效应。结果较好地描述了结构内爆炸演化过程，二甲苯爆炸导致箱式梁产生一定程度的结构破坏，箱式梁顶板与侧板的焊接点部分断裂，底板与侧板联接失效。仿真结果与事故特征基本吻合，验证了所用模拟方法的有效性。提出的高压气团模拟法基于气体性质，分析爆炸事故特征，确定爆源气体种类并定量其体积及分布。分析仿真结果发现内部加强筋可强化箱式梁。该研究进一步确定二甲苯的燃爆危险性，为二甲苯使用场所提供安全依据及设计参考。
		2015 Vol. 34 (9): 82-87 [摘要] ( 282 ) HTML (1 KB) PDF (2139 KB) ( 599 )

	88	重复荷载作用下土工格栅包生态袋加筋土挡墙动力特性试验研究
		>刘泽，史克友，雷勇
		设计并制作了土工格栅包生态袋加筋土模型挡墙，测试了模型挡墙在不同幅值、不同频率重复交通荷载作用下的加速度、动土压力、累积变形和土工格栅拉应变，获得了挡墙在重复交通荷载作用下的动力特性和累积变形发展规律。研究表明：在交通重复荷载作用下，土工格栅包生态袋加筋挡墙顶层的加速度响应最大，沿墙高按指数模型衰减，且水平加速度衰减较竖向加速度快；挡墙内的动土压力也是在顶层最大，随墙高降低而减小；挡墙的变形和土工格栅拉应变增量在加载初期较大，随加载次数的增加而增大，受荷载幅值的影响明显，受频率变化的影响较小；竖向累积变形主要来自挡墙上部土体的沉降；水平累积变形总体上为上部大下部小。
		2015 Vol. 34 (9): 88-94 [摘要] ( 188 ) HTML (1 KB) PDF (3862 KB) ( 412 )

	95	闭合型裂纹时间反转损伤识别
		>张望，吴维亮，肖黎，屈文忠
		由于超声波能穿透闭合型裂纹界面，采用传统的线性超声技术难以检测和定位闭合型裂纹损伤，本文基于非线性时间反转理论研究了闭合型裂纹损伤检测方法。通过金属铝板上黏贴的压电激励/传感阵列，进行了Lamb波检测螺栓模拟的闭合型裂纹实验。根据Lamb波时间反转原理，得到激励重构信号。通过计算激励信号和重构信号间的相关系数定义了损伤指数,开发了能定位闭合型裂纹的成像算法。实验结果表明非线性超声时间反转方法能够有效地识别非线性的闭合型裂纹。
		2015 Vol. 34 (9): 95-101 [摘要] ( 278 ) HTML (1 KB) PDF (3420 KB) ( 383 )

	102	物质点法在风与膜结构耦合作用中的应用研究
		>孙芳锦1 梁爽1，张大明2，
		为克服常用数值方法在风与膜结构的耦合计算中网格易畸变、耗费机时大的缺点，提出采用物质点法计算风与膜结构的耦合作用。结构域采用物质点法描述，流体域采用浸入边界法描述。结构对流体的作用通过对结构最边缘的网格节点施加边界条件来实现，流体对结构的作用通过在结构表面施加压力和剪力实现。分别给出了结构域、流体域和流固耦合计算的求解步骤。将该算法应用于二维膜结构的耦合计算，得到了结构响应和流体压力场等结果，与采用有限元法计算结果进行了对比，结果符合良好；同时与有限元法对比了计算效率，结果表明物质点法计算效率要高于有限元法。结果表明物质点法计算风与膜结构的流固耦合作用中可以得到准确的结果，且计算效率得到了较大提升。
		2015 Vol. 34 (9): 102-106 [摘要] ( 185 ) HTML (1 KB) PDF (1367 KB) ( 238 )

	107	基于共振法的粘弹性细棒力学参数宽频测试
		>侯宏余虎孙亮
		在粘弹性细棒力学参数共振法测量的基础上提出了一种宽频测试方法。激振器产生了波形可控的宽频短脉冲信号，对粘弹性细棒进行纵向激励。利用激光测振仪分别测量激振器和细棒自由端的振动速度响应，通过自由端与激振端响应信号在宽频范围的幅值比和相位差，根据共振法原理可解算共振频率处的储能模量和损耗因子。另外，对测试过程进行了有限元仿真。结果表明：利用本文测试方法，通过较少次数测试可得到与粘弹仪数据吻合的动力学参数，而有限元分析可对测试提供指导。
		2015 Vol. 34 (9): 107-110 [摘要] ( 209 ) HTML (1 KB) PDF (1586 KB) ( 246 )

	111	测力轮对状态估计计算方法研究
		>任愈1 陈建政1
		对轮轨间相互作用力的准确测量是监测列车运行安全状况的前提和基础。论文分析了测力轮对间断测量和连续测量方法，通过研究轮轨接触状态的变化特征，建立了轮轨接触力估计状态空间模型，提出基于状态估计的测力轮对轮轨力计算方法；在此基础上进行了仿真计算验证了算法的有效性，并在线路试验中以简单的间断测量测力轮对实现了轮轨力的连续测量。
		2015 Vol. 34 (9): 111-115 [摘要] ( 189 ) HTML (1 KB) PDF (1692 KB) ( 383 )

	116	考虑易损件物品-EPE缓冲系统冲击响应分析
		>张炜1，薛飞2，卢富德1，高德1
		为研究易损件在发泡聚乙烯（EPE)缓冲作用下冲击响应，建立了二自由度非线性产品包装系统模型，分析了易损件与EPE粘弹性耦合后的跌落加速度特性，讨论了破损边界上方区域内衬垫面积、厚度及其比值对易损件加速度响应的影响。结果表明，满足约束条件的易损件的最大加速度响应与缓冲衬垫面积和厚度关系成条状特性。随着EPE缓冲衬垫面积与厚度增大，易损件加速度先减小后增大。易损件最大响应加速度与缓冲衬垫体积关系呈现“√”形状，最后引入系数表征缓冲衬垫的经济性和易损件安全性。
		2015 Vol. 34 (9): 116-119 [摘要] ( 231 ) HTML (1 KB) PDF (1258 KB) ( 613 )

	120	自供电式并联电感同步开关压电能量收集电路实现方法研究
		>张淼，孟庆丰，王宏金
		针对并联电感同步开关（SSHI）压电能量收集电路在实际中不易实现，需要外接电源等问题，在通过ANSYS的谐响应分析和静态分析求解出压电能量收集器自由电容的基础上，设计了一种由能量收集部分、同步开关控制电压生成部分和直流供电部分组成的自供电式SSHI电路:采用二阶R-C移向电路，过零比较器和异或门电路产生的输出电压来控制双向开关适时闭合，运用全桥整流（AC-DC）能量收集电路为所用的低功耗电子器件供电。通过实验成功实现了SSHI压电能量收集电路的功能，有效地提高了能量收集效率，为SSHI能量收集电路在实际中的应用提供了一种新的、易于实现的方法。
		2015 Vol. 34 (9): 120-124 [摘要] ( 387 ) HTML (1 KB) PDF (2042 KB) ( 547 )

	125	双限位器隔离系统的冲击响应计算及参数影响分析
		>张春辉1，汪玉2，吴一红2，温肇东2
		针对限位器在承受冲击载荷过程中存在二次冲击的问题，建立了双限位器冲击隔离系统数学模型，通过分段线性的杜哈梅积分对冲击方程进行了解析求解，并与阶跃速度法的冲击响应结果进行了对比，分析了限位器参数（刚度比、阻尼比、安装间隙）对冲击响应的影响，讨论了多岛遗传算法在限位器参数优化中的应用。研究结果表明：适当的限位器阻尼可以有效提升隔冲系统的抗冲击能力，但当阻尼较大时，不可用速度阶跃法进行计算；制定合理的优化策略，利用多岛遗传算法可以得到符合冲击要求的限位器最优参数。
		2015 Vol. 34 (9): 125-130 [摘要] ( 169 ) HTML (1 KB) PDF (1756 KB) ( 358 )

	131	具有刚度非线性的结构系统阻尼参数测试
		>李晖1，孙伟1，刘营1，韩清凯2
		机械结构系统中存在大量的结构，其固有频率会随着激振力幅的不同而改变，称之为刚度非线性结构，例如螺栓法兰联接结构、涂层复合结构等。由于存在刚度非线性，经典的半功率带宽法无法准确辨识这些结构的阻尼参数。本文在修正经典半功率带宽法的基础上，提出了一种适用于弱刚度及强刚度非线性系统的阻尼辨识方法，称为频域带宽法。首先，基于刚度非线性结构系统的运动方程，分别推导了弱刚度非线性及强刚度非线性系统的阻尼辨识公式。进一步，提出了基于频域带宽法测试具有刚度非线性结构系统的阻尼参数的方法及流程，并讨论了扫频方向、扫频速度对测试结果的影响。最后，以具有软式非线性特征的硬涂层薄板为对象进行实例研究，获得了该薄板不同激励幅度下的阻尼参数。本文的研究可为精确建立类似结构的动力学响应分析模型提供参考。
		2015 Vol. 34 (9): 131-135 [摘要] ( 195 ) HTML (1 KB) PDF (1335 KB) ( 558 )

	136	桥梁高阻尼隔震橡胶支座性能试验研究
		>陈彦江1 郭凯敏1 李勇2 陈飞1
		高阻尼隔震橡胶支座是一种具有耗能性能的新型隔震支座，已经开始应用于桥梁减隔震控制中。为了研究这种新型隔震支座的滞回性能，选取用于某高速公路桥梁的高阻尼隔震支座进行竖向压缩和水平剪切加载试验研究，研究其竖向压应力、水平极限剪切应变、加载频率及加载次数对滞回性能的影响。研究结果表明：高阻尼隔震橡胶支座的滞回曲线较为饱满，耗能效果较好，且多次循环加载后其耗能能力未出现降低的趋势；加载频率对于支座的等效刚度和等效阻尼有一定的影响。
		2015 Vol. 34 (9): 136-140 [摘要] ( 257 ) HTML (1 KB) PDF (2085 KB) ( 618 )

	141	基于层叠式PVDF作动器的混合隔振器的设计与特性研究
		>高俊，季宏丽，裘进浩
		设计了一种层叠式PVDF作动器并通过理论和实验的方法对其特性进行了研究，将PVDF作动器和橡胶元件相结合设计了一种新型主被动混合隔振器。在研究了比例反馈控制理论和Bang-Bang控制理论的基础上，提出了一种改进的Bang-Bang控制方法并将其应用于作动器的控制。提出了混合隔振器的力学模型并通过仿真和实验的方法研究了其传递率特性。最后利用混合隔振器搭建实验平台进行实验，实验结果表明对于幅值不太大的振动扰动，混合隔振器可以比单纯被动隔振器取得更好的隔振效果，特别是在系统自然频率附近效果尤其明显，实验结果同时表明改进的Bang-Bang控制方法相对比例反馈控制方法更加有效。
		2015 Vol. 34 (9): 141-148 [摘要] ( 197 ) HTML (1 KB) PDF (2285 KB) ( 595 )

	149	基于流形学习和最小二乘支持向量机的滚动轴承退化趋势预测
		>肖婷，汤宝平，秦毅，陈昌
		为更好地表征滚动轴承性能退化趋势，提出基于流形学习和最小二乘支持向量机的滚动轴承退化趋势预测新方法。提取振动信号的多域特征组成高维特征集，利用局部保持投影算法(LPP)对多域高维特征集进行维数约简，消除各特征指标之间的冗余、冲突等问题。将维数约简后的特征向量作为最小二乘支持向量机的输入，建立退化趋势预测模型，完成退化趋势预测。运用实测的滚动轴承全寿命实验数据进行检验，结果表明本方法能获得准确的预测结果。
		2015 Vol. 34 (9): 149-153 [摘要] ( 404 ) HTML (1 KB) PDF (1401 KB) ( 502 )

	154	基于自适应非趋势波动分析的齿轮振动信号特征提取
		>吴永恒，肖涵
		非趋势波动分析用于齿轮故障识别时常采用标度指数作为特征量，该特征量容易导致齿轮故障模式间存在混叠。根据对数尺度波动函数图，将标度指数与表征信号强度的截距组成齿轮振动信号的特征向量。根据齿轮振动信号的双标度性，提出滑动加窗算法，实现标度指数的自适应提取，并结合神经网络算法进行故障分类。设计单级齿轮减速器的实验平台，并采集齿轮的径向振动信号进行自适应非趋势波动分析，研究表明，该方法能够提高标度指数的提取精度和提取效率。
		2015 Vol. 34 (9): 154-157 [摘要] ( 222 ) HTML (1 KB) PDF (1238 KB) ( 378 )

	158	大型商用飞机撞击刚性墙及核电屏蔽厂房的撞击力分析
		>林丽 1，陆新征 2，韩鹏飞 2，岑松 1，刘晶波 2
		本文建立了一个综合考虑了真实质量分布、刚度分布和材料模型的Boeing767-200ER模型，利用LS-DYNA程序对其撞击刚性墙进行数值模拟，获得了飞机撞击荷载时程曲线，并分析了不同初始速度及内部结构对飞机撞击力的影响；将该飞机有限元模型用于撞击核电站屏蔽厂房的数值模拟中，分析了靶体形状及相对刚度对飞机撞击力的影响，为飞机撞击核电站问题的深入研究奠定了基础。
		2015 Vol. 34 (9): 158-163 [摘要] ( 236 ) HTML (1 KB) PDF (2354 KB) ( 403 )

	164	基于EMD-Hankel-SVD的高速列车万向轴动不平衡检测
		>丁建明 1，王晗 2，林建辉 1，黄晨光 1
		针对EMD（Empirical model decomposition）存在模式频率混叠带来的频谱杂乱的根本缺陷，提出一种高速列车万向轴动不平衡动态检测的新方法。该方法的核心是：对万向节安装机座的振动信号进行EMD分解得到基本模式分量，应用基本模式分量信号来构造Hankel矩阵，对该矩阵进行奇异值正交化分解，以奇异值关键叠层作为奇异值的选择准则对信号进行重构，应用重构信号的傅里叶谱来检测高速列车万向轴的动不平衡，消除EMD分解模式频率混叠带来频谱杂乱，提高了谱的清晰度，凸显了故障特征。应用万向轴动不平衡试验数据对该方法进行试验验证，结果表明：该方法能够有效检测万向轴动不平衡引起故障特征和万向轴的固有振动特性，与纯EMD方法相比，该方法在谱的清晰度和故障表征力上得到了显著提高。
		2015 Vol. 34 (9): 164-170 [摘要] ( 195 ) HTML (1 KB) PDF (3260 KB) ( 348 )

	171	基于工况传递路径分析的挖掘机座椅振动研究
		>庞晓柯1，周以齐1，唐伟1，王丽1，2,米永振1
		以某挖掘机新产品试验车为对象，本文研究了发动机到驾驶室座椅的振动传递情况。应用奇异值分解技术对工况传递路径分析方法进行了改进，并采集运行工况试验的振动数据，建立了从发动机振动到驾驶室座椅振动的工况传递路径分析模型。对比座椅安装位置加速度的模型合成信号与实测信号的频域特征，研究发现两者吻合较好，从而验证了模型的正确性。对模型合成的输出信号进行频域分析，可以直观的研究需要关心的频率。结合各路径的振动贡献频谱图与矢量图，找出特定频率处需要改进的路径。最后利用传递率函数频谱图和输入加速度频谱图，提出具体的改进方法，为解决振动噪声传递类问题，提供了工程参考。
		2015 Vol. 34 (9): 171-176 [摘要] ( 498 ) HTML (1 KB) PDF (2048 KB) ( 752 )

	177	基于高速摄影实验的小提琴琴弦三维振动特性研究
		>张承忠1，2 叶邦彦1 梁立东1 胡习之1 赵学智1
		小提琴弓弦之间的相互作用机理非常复杂，由于粘滑摩擦作用形成一个复杂的振动系统。本文通过理论分析和实验方法，对琴弦的振动特性进行了研究。为了测量琴弦的三维振动情况，设计了一个基于高速摄影的非接触式光学测量系统，通过在琴弦上设置一些颜色标定点，拍摄拉、拨弦时琴弦的振动图像，得到了两种不同机制的琴弦振动特征，包括振动位移、速度及弦上标定点的空间运动轨迹等。对弦上不同位置点的位移曲线进行了比较，研究其振动锯齿波的正、逆程时间比值变化和振动包络线的形成过程，最后分析了影响弦振幅的因素。
		2015 Vol. 34 (9): 177-181 [摘要] ( 243 ) HTML (1 KB) PDF (1883 KB) ( 492 )

	182	水射流切槽定向聚能爆破模型及数值模拟研究
		>康勇12，郑丹丹1，粟登峰1，颜秉源1，李东洋1，王晓川2
		提出了基于高压水射流切槽的定向聚能护壁爆破新方法，理论上分析了护壁材料对冲击波的削弱作用并推导出其应力波传播公式，分析了射流缝附近冲击波的叠加效应，并结合热激活理论和微裂纹成核理论，得出爆炸初期微裂纹主要分布在射流缝附近及其端部，而在爆炸中后期，爆生气体的准静态压力场对裂纹的持续扩展起主导作用，并在护壁材料、炸药聚能槽和射流缝的激励机制作用下，根据裂纹扩展模型得出射流缝附近及其端部的裂纹扩展最长；最后，应用ANSYS/LS-DYNA软件并采用ALE算法对其进行数值模拟，其效果与理论模型基本相符：损伤区域在射流缝方向上明显大于护壁材料保护方向，裂纹在聚能和射流缝方向发育最长。
		2015 Vol. 34 (9): 182-188 [摘要] ( 316 ) HTML (1 KB) PDF (1879 KB) ( 364 )

	189	开孔铝泡沫材料应力增强的研究
		>康锦霞1 赵隆茂2
		高孔隙率泡沫金属材料由于其具有较长的应力平台可以吸收较多的能量，在结构耐撞性设计中有重要的应用前景。本文通过实验研究和数值模拟发现：开孔铝泡沫材料在较高撞击速度作用下，会出现输出端的应力比加载端的应力增大，从而使被保护的物体受到更严重的伤害，此时开孔铝泡沫材料的变形尚未进入密实化阶段。这与人们采用多孔金属材料作为防撞性材料目的正好相反，必须给予重视。随着试件厚度的增加，出现这种应力增强的时间延迟。不同孔径、不同相对密度的开孔铝泡沫材料在不同撞击速度的作用下，应力时程曲线变化趋势基本相同，而且也会出现应力增强。本研究可以为防护装置可靠性评估和新型泡沫金属材料的设计提供依据。
		2015 Vol. 34 (9): 189-195 [摘要] ( 264 ) HTML (1 KB) PDF (2237 KB) ( 419 )

	196	大流量工况下核主泵内部不稳定特性分析
		>王鹏，袁寿其，王秀礼，周帮伦, 李贵东
		为了研究大流量工况下，核主泵内部流动不稳定特性，基于RNG k-ε湍流模型，利用ANSYS CFX对大流量工况下核主泵内部流场进行三维非定常数值模拟，分析了大流量工况下在导叶不同位置9个监测点上压力脉动的时域和频域特性。研究结果表明：由于漩涡的存在，H~Q曲线在1.0Qd~1.1Qd内出现正斜率现象。核主泵导叶流道内最大压力脉动出现在导叶进口处，随着流量的变化，主泵运行偏离最优工况越远，导叶进口处的压力脉动系数越大，在1.3Qd工况时导叶进口处的压力脉动系数最大且为出口处的2.5倍；蜗壳壁面的径向力受流量变化影响最大，在一个旋转周期内蜗壳壁面所受到的径向力随流量的增加平均值逐渐增大，偏离额定工况越大，蜗壳壁面受到的径向力最大，导叶次之，叶轮最小。试验与数值对比分析发现大流量工况下二者吻合较好，证明该数值模型可较准确地描述泵内流场特征。
		2015 Vol. 34 (9): 196-201 [摘要] ( 170 ) HTML (1 KB) PDF (2435 KB) ( 306 )

	202	立式直线驱动的配重波动建模与动态补偿抑制
		>陈健1，2，王进1，商永展1，陆国栋1
		针对直线电机立式驱动时受配重装置扰动而产生冲击的特点，提炼并归纳了引起冲击的配重平衡力波动和配重摩擦力波动因素；基于等熵一元绝热气流理论，构建了配重平衡力波动模型；利用Stribeck原理，构建了改进的配重摩擦力波动模型；通过永磁同步直线电机的电磁推力方程，设计了基于动态补偿器的配重扰动抑制方法；结合电流环双PID解耦与速度环模糊PID自适应参数整定，构建立式直线驱动控制系统。以电火花机主轴为例进行仿真和实验，结果表明驱动系统的速度波动和振动得到了有效的抑制，相比传统的控制方法位置和成形精度更高。
		2015 Vol. 34 (9): 202-209 [摘要] ( 151 ) HTML (1 KB) PDF (2803 KB) ( 202 )

	210	温度影响下FGM圆环板的面内自由振动分析
		>滕兆春, 蒲育
		基于二维弹性理论和Hamilton原理，假设材料物理性质随温度变化且沿圆环板径向按照幂律梯度分布，导出了温度影响下FGM薄圆环板面内自由振动的运动微分方程。用微分求积法（DQM）计算了温度影响下FGM圆环板面内自由振动的无量纲频率，并与各向同性材料圆环板面内自由振动的无量纲频率进行了比较，说明本文分析方法的有效性。同时考虑了沿圆环板径向均匀升温和非均匀升温两种情况下，几何参数、材料性质和温度变化对面内自由振动频率的影响。
		2015 Vol. 34 (9): 210-217 [摘要] ( 426 ) HTML (1 KB) PDF (1752 KB) ( 472 )

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