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2018年 37卷 21期刊出日期：2018-10-15



论文

论文

	1	铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性研究
		>王丽，郭小农，朱劭骏，罗晓群
		为了研究K6型和K8型铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性，本文采用有限元软件ANSYS进行了大规模有限元分析，分析中考虑了矢跨比、跨度、屋面荷载、跨厚比、网格密度、约束条件等参数的影响。基于有限元分析结果，拟合得到了不考虑节点刚度影响时单层球面网壳的基本自振频率估算公式。然后考虑板式节点刚度的影响，引入基频放大系数，进一步提出了考虑板式节点刚度影响的网壳基频估算公式。最后将所提出的估算公式的计算值与某铝合金板式节点网壳的实测基频进行了比较，结果吻合良好，证明了公式的有效性。
		2018 Vol. 37 (21): 1-7 [摘要] ( 265 ) HTML (1 KB) PDF (2817 KB) ( 195 )

	2	任意光滑截面桥墩地震动水压力分析
		>王丕光1,2,赵密1，杜修力1
		对地震作用下任意光滑截面柱体上的动水压力，提出了一个解析的计算公式。基于辐射波浪理论，采用分离变量法推导了任意光滑截面柱体动水压力的精确计算公式，利用水层模态的正交性并将连续光滑函数展开为傅里叶级数确定计算公式的系数。通过对刚性椭圆形和圆端形截面柱体动水压力的计算表明，提出的动水压力解析公式具有很好的计算精度。
		2018 Vol. 37 (21): 2-13 [摘要] ( 192 ) HTML (1 KB) PDF (1175 KB) ( 128 )

	14	基于有限元和面元法的弹性螺旋桨流固耦合特性分析
		>李家盛 1,2,张振果 1,2，华宏星 1,2
		基于三维频域面元和有限元耦合方法建立了螺旋桨双向流固耦合问题的数学模型，推导了螺旋桨双向流固耦合附加质量矩阵以及附加阻尼矩阵，分析了螺旋桨侧斜角以及来流速度对于附加质量矩阵以及附加阻尼矩阵的影响。结果表明，桨盘面来流速度对于附加质量效应影响很小，但对附加阻尼效应影响显著；考虑附加水质量时，螺旋桨侧斜角越大，弹性桨叶第一阶弯曲模态频率下降越多，而第一阶桨叶扭转模态呈现相反规律。研究方法和结果可为低噪声螺旋桨设计提供必要的理论参考。
		2018 Vol. 37 (21): 14-21 [摘要] ( 231 ) HTML (1 KB) PDF (1477 KB) ( 82 )

	22	破片着靶点位置对拼接的UHMWPE板抗侵彻性能影响数值研究
		>方志威1,2,侯海量1，李典1，朱锡1，胡年明1
		UHMWPE板抗侵彻性能优异但在实际使用过程中需切割成一定尺寸后再拼接安装，半穿甲导弹内爆后形成的高速破片侵彻UHMWPE板时弹着点位置具有随机性。本文利用数值仿真方法研究破片着靶点位置、破片速度、破片长径比对拼接的UHMWPE板抗侵彻性能的影响。结果表明：破片开始侵彻UHMWPE板时，UHMWPE板在弯矩和剪应力共同作用下出现纤维剪切破坏；随着破片继续侵彻，UHMWPE板主要受到弯矩作用发生纤维拉伸断裂破坏并伴随有严重的分层现象；当破片侵彻两块拼接的UHMWPE板速度较低(小于1000m/s)时，拼接的UHMWPE板存在明显的抗弹薄弱区，薄弱区域的范围大约为3倍的弹径。当破片侵彻四块拼接板时，可将靶板划分为薄弱，次薄弱及正常区域。考虑到半穿甲导弹产生破片的大小和安装工艺的方便性，认为UHMWPE板拼接安装时，拼接缝两侧10cm范围内作为抗弹薄弱区域，需要加固。
		2018 Vol. 37 (21): 22-28 [摘要] ( 174 ) HTML (1 KB) PDF (2499 KB) ( 115 )

	29	块系岩体动态特性测试系统研制及其应用
		>蒋海明1，李杰1，王明洋1,2
		深部岩体具有块系等级构造特性，在岩石动非线性力学行为中扮演重要角色。为探索深部岩体的动态力学特性，研制块系岩体动态特性测试系统。该系统主要由加载装置和量测系统组成，其中加载装置以激振器作为动力源，能够对由块体组成的结构体系施加水平静载、水平冲击和垂直冲击等多种形式的动静组合加载；量测系统由加速度传感器、电荷放大器、光纤位移计、动态信号测试分析系统组成。将试验系统应用于花岗岩块体模型一维动力冲击试验中，获得冲击振动条件下波传播的频谱、振幅特征。试验情况表明，该系统设计合理，操作方便，量测精度高，可用于研究块系岩体非线性岩石力学现象。
		2018 Vol. 37 (21): 29-34 [摘要] ( 178 ) HTML (1 KB) PDF (2095 KB) ( 307 )

	35	考虑随机几何初始缺陷的储油罐抗震可靠度分析
		>徐亚洲1，娄燕芳2
		本文采用屈曲模态的线性组合形成初始缺陷构型，假定缺陷幅值服从零均值正态分布，通过拉丁超立方抽样法生成几何初始缺陷样本。进而，采用增量动力分析法获得加速度峰值与罐壁径向位移最大值的关系，并根据Budiansky-Roth准则确定出地震作用下罐壁失稳临界应力值。基于ABAQUS用户单元子程序实现了基于附加质量法的缺陷储油罐地震反应分析。据此，求解出随机地震作用下考虑和未考虑初始几何缺陷的储油罐可靠度。对比分析表明，随着地震作用的增大，罐壁最大压应力离散程度也增大，其概率分布呈现出非正态性，随机初始几何缺陷显著降低了储油罐的抗震可靠度。
		2018 Vol. 37 (21): 35-40 [摘要] ( 215 ) HTML (1 KB) PDF (1640 KB) ( 163 )

	41	基于水击防护的球阀关闭规律研究
		>彭利坤，屈铎，许文奇，陈佳
		针对舰船纵倾均衡调水系统中球阀关闭时水击严重的问题，设计搭建了包含电液球阀和数字步进球阀的实验系统。通过CFD关阀水击计算与实验研究相结合的方法，重点分析单线性、多种两阶段线性关阀规律对系统水击特性的影响。结果表明，相比单线性关阀，先快后慢的两阶段线性关阀能有效缓解阀门完全关闭后的压力振荡，但当快关阶段角度太大时反而导致关阀过程中的水击压强升高;同时当快关阶段角度较小时，则水击防护效果不佳；就本研究而言，以快慢速比1.6且快关角度在45%时水击防护效果较好。
		2018 Vol. 37 (21): 41-45 [摘要] ( 182 ) HTML (1 KB) PDF (2049 KB) ( 62 )

	46	人群激励下人行桥非线性横向参数振动研究
		>陈舟1,2,颜全胜3,邓德员4,陈玉骥1,贾布裕3,余晓琳3
		随着人行桥的跨径越来越大及其结构日渐轻柔,人群行走往往会引起桥梁大幅横向振动问题,考虑大位移引起的几何非线性的影响,针对基频较低的人行桥，建立了基于力与速度之间关系的非线性横向参数振动模型,以伦敦千禧桥为例,用Galerkin方法和多尺度法，对行人引起人行桥参数振动作用下的大幅振动进行了理论和数值分析.临界人数的理论计算值与现有研究成果进行比较，表明本文方法可用于不同人行桥的临界人数进行预测，且计算简单方便，说明建立的模型是合理的、正确的；行走频率越接近2倍固有频率能够激起大幅振动所需要的行人数越少，只要轻微的激励，人行桥也会发生大幅振动；考虑非线性振动时，当行人数超过临界人数时，振动幅值趋于稳定的等幅振动，而线性振动时发散振动的非等幅振动；单位时间上桥人数、桥梁的单位长度质量、阻尼、初始条件对人致参数振动响应幅值有不同程度的影响。
		2018 Vol. 37 (21): 46-51 [摘要] ( 177 ) HTML (1 KB) PDF (1062 KB) ( 108 )

	52	近断层地震动下曲线梁桥碰撞效应研究
		>左烨，孙广俊，王志鹏，李鸿晶
		桥梁的地震碰撞会导致结构局部破坏，甚至造成落梁、倒塌等严重灾害，曲线梁桥的非规则性使得其碰撞效应与直梁桥显著不同。本文对一典型的三跨曲线梁桥建立多尺度有限元数值模拟模型，利用三维接触-摩擦模型结合显式动力接触算法模拟曲线梁桥上部主梁间的碰撞，研究了近断层地震动下碰撞效应对曲线梁桥地震反应的影响，并对地震动参数、碰撞刚度、伸缩缝间隙及曲率半径进行了详细的参数影响分析研究。研究结果表明：曲线梁桥地震响应受非均匀碰撞影响显著，碰撞限制了主梁相对位移；近断层脉冲地震较其他两类地震对曲线梁桥碰撞效应的影响更为显著，碰撞力最大值随着碰撞刚度和曲率半径的增加而增大，随着伸缩缝间隙的增大而减小，主梁相对位移响应则相反；外侧切向位移较大，落梁很有可能从曲线梁外侧发生。
		2018 Vol. 37 (21): 52-60 [摘要] ( 174 ) HTML (1 KB) PDF (1880 KB) ( 42 )

	61	基于VMD-HMM的滚动轴承磨损状态识别
		>李奕江1，张金萍1，李允公2
		根据变分模态分解（VMD）在信号处理上的良好特性与隐马尔可夫模型（HMM）在时间序列上的分类能力，提出了一种基于VMD分解与HMM模型相结合的滚动轴承磨损状态识别方法。该方法首先利用VMD对轴承各个磨损时期信号进行分解，进而计算VMD分解后各IMF的能量熵，然后依次提取轴承振动信号的各层IMF能量熵构成特征向量序列，最后每种状态随机选取20组（共80组）输入HMM模型训练，剩余的特征向量序列进行测试，通过对比对数似然概率值来判别磨损状态。实验结果表明该方法能够准确分辨出轴承的磨损状态，然后与EMD-HMM、谐波小波样本熵HMM模型进行了对比，验证了该方法具有识别性高准确性强的优点。
		2018 Vol. 37 (21): 61-67 [摘要] ( 230 ) HTML (1 KB) PDF (2065 KB) ( 125 )

	68	基于EEMD-HHT的近岸冲流带波浪非线性波动特征分析
		>邓斌 1,2,3，蒋昌波 1,2,3，李志威 1,2,3，刘晓建 1
		冲流带复杂水流运动特性是研究近岸带物质输运的关键，其中波要素的历时变化具有非平稳性、非对称性和多尺度变化等复杂非线性波动特性，分析其作用周期及趋势规律，对认识冲流带的复杂水沙动力过程至关重要。基于溃坝原理产生涌波，采用水槽实验对涌波作用下不同坡度下冲流带波浪非线性波动特征开展研究。结合EEMD和HHT方法对实验波要素数据进行统计分析，得出波浪归一化能量谱、边际谱和边际能量谱，并结合功率谱密度分析水体波动对岸滩作用的影响。结果表明，冲流带的波浪波能主要集中在低频处，约低于1 Hz。在本文3种实验工况下，沿着岸滩向岸方向冲流带断面最大瞬时能量会逐渐衰减，当水流分别作用2~3 s、3~5 s和3~6 s时接近波浪最大瞬时能量，对岸滩作用达到最大；岸滩坡度越陡，最大瞬时能量值出现的时间越早，对床面的作用越大。
		2018 Vol. 37 (21): 68-77 [摘要] ( 156 ) HTML (1 KB) PDF (2656 KB) ( 167 )

	78	南宁五象东盟塔风振响应大涡模拟研究
		>余远林1 2 杨易1 刘付均3 石碧青1 谢壮宁1
		以建筑总高度为528m高的南宁五象东盟塔为工程案例，采用一种新的湍流入口生成方法——窄带叠加法（NSRFG）对其进行了风振响应大涡模拟研究，计算了该结构的基底荷载和位移响应，并把数值风洞模拟结果与高频天平测力（HFFB）风洞试验结果进行详细对比。结果表明，顺风向和横方向基底弯矩功率谱数值模拟结果与风洞试验基本一致，扭转方向模拟结果有一定差距。在风振响应方面，数值模拟顺风向风振响应计算结果与风洞试验结果吻合较好，横风向响应和扭转方向计算结果稍偏小。另外在横风向上，本文的数值模拟方法较好地预测了与实验结果相近的建筑模型漩涡脱落频率，能为结构设计提供有价值的参考。
		2018 Vol. 37 (21): 78-86 [摘要] ( 306 ) HTML (1 KB) PDF (3436 KB) ( 8873 )

	87	基于变分模态分解奇异值熵的滚动轴承微弱故障辨识方法
		>张琛赵荣珍邓林峰
		针对滚动轴承微弱故障难以识别的问题，提出一种基于变分模态分解（Variational Mode Decomposition , VMD）与奇异值熵融合的滚动轴承微弱故障辨识方法。该方法首先对滚动轴承的振动信号进行VMD分解获得4个本征模态函数（Intrinsic Mode Function，IMF），并根据一种均方差-欧氏距离指标选择出含丰富故障信息的IMF分量进行信号重构；然后对重构信号进行奇异值分解获得奇异值对角阵，进而结合信息熵理论求取对角阵的奇异值熵；最后利用奇异值熵的大小区分滚动轴承的工作状态和故障类型。用美国西储大学的滚动轴承振动信号对所述方法进行验证的结果表明：相比传统EMD奇异值熵故障诊断方法，本方法能够更清晰的划分出滚动轴承微弱故障的类别区间，有助于实现微弱故障类型的准确辨识。它为滚动轴承微弱故障诊断提供了一种可靠的评估依据。
		2018 Vol. 37 (21): 87-91 [摘要] ( 283 ) HTML (1 KB) PDF (1536 KB) ( 99 )

	92	基于模糊C均值聚类小波包重构的车辆频域非平稳振动谱模拟方法研究
		>丛楠 1，2，任焱晞 1，陈俊达 1，王彬星 1
		当前对于车辆进行非平稳振动模拟时一般仅考虑其强度的非平稳性。受到地面-车辆系统中多种因素的影响，实测振动谱在频域上往往也是非平稳的。通过对车辆振动信号进行小波包分解，并对其小波包系数矩阵的归一化列向量进行模糊C均值聚类，可实现对振动谱中振动模式的自动分类与统计。进而依据聚类结果，提出了一种可产生具有与原采集谱相似的频域非平稳特性的重构振动谱的方法。通过将该方法应用于某试验场块石路响应谱的重构模拟，所生成的重构谱与原采集谱相比，在时域、频域以及幅值概率密度等方面均具有理想的相似程度，验证了所提方法在车辆振动谱模拟方面的正确性和实用性。为车辆乃至各类机械结构的振动模拟试验提供了一种能够产生更为真实的具有频域非平稳特性重构振动谱的方法。
		2018 Vol. 37 (21): 92-99 [摘要] ( 168 ) HTML (1 KB) PDF (2534 KB) ( 70 )

	100	不同台风下高层建筑气动阻尼比综合对比分析
		>张传雄1，2，李正农2，史文海3，潘月月2，王澈泉2，王艳茹1
		基于浙江温州市区某方形高层建筑在不同台风下原型实测数据，应用单输入多输出的ERA-NExT理论方法，对影响气动阻尼比的诸多因素进行综合对比分析研究。结果表明：随着平均风速的增加，速度、加速度均方根也沿着幂函数增加；在小折减风速范围内（<1.0），气动阻尼比与折减风速、加速度（速度）均方根与幅值比值的关系也不是纯粹单调的，而是分区间增减变化，虽然四个台风的区间范围稍有不同，但变化规律却比较相似，而且其曲线数值大小的排列与风向角大小具相关性；X、Y向气动阻尼比与结构加速度功率谱幅值的关系具有相似规律。
		2018 Vol. 37 (21): 100-107 [摘要] ( 261 ) HTML (1 KB) PDF (1824 KB) ( 141 )

	108	基于多目标优化的混凝土斜拉桥静动力有限元模型修正
		>彭涛,田仲初 1,张建仁 1, 郑万泔 2
		针对大跨混凝土斜拉桥结构有限元模型修正，为了充分利用静动力试验数据，提出了一种基于多目标优化算法的模型修正方法。利用静力位移和动力模态频率等结构实测静动力响应构造修正目标函数，在灵敏度分析的基础上选择待修正参数，采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ）对国内某混凝土斜拉桥有限元模型进行了多目标优化修正，得到了模型修正多目标优化问题的Pareto最优解集，并利用静动力实测数据对修正后的有限元模型进行了验证。结果表明：模型修正后不仅参与优化的静力位移和动力计算结果与实测值吻合良好，而且未参与修正的结构静动力响应也与实测值更加接近，混凝土斜拉桥采用这种基于多目标优化的静动力有限元模型修正方法能够取得较满意的效果，修正后的有限元模型能够精确全面的模拟实际结构。
		2018 Vol. 37 (21): 108-116 [摘要] ( 187 ) HTML (1 KB) PDF (1577 KB) ( 84 )

	117	脉冲燃烧风洞测力系统传力特性研究
		>李世超，高宏力，刘勃锴，付国强，鲁采江
		脉冲风洞测力系统传力特性研究有助于评价风洞测力实验数据的准确性。目前，该类研究鲜见报道。针对力在测力系统中的传递难以测量及系统结构对传感器安装位置限制的特点，提出了一种基于有限元仿真的风洞测力系统传力特性分析方法。首先，基于参数辨识的方法建立系统整机动力学模型，并对整机进行了模态实验，验证了该有限元模型的准确性；其次，基于飞行动力学理论选取飞行器模型重心与天平间的传力特性来描述整机传力特性；在此基础上，进行谐响应分析，获得力在飞行器模型重心与天平浮动框间的传递特性；再次，将飞行器模型所受气动力等效成模型重心处的集中力，并对其进行傅里叶变换，展开成一系列谐波力信号，基于重心-天平浮动框的传递特性计算各谐波力信号传递至天平浮动框后的大小；最后，以天平测试分辨率为依据，筛选出未被天平识别的谐波力，并计算其能量占总体信号能量的百分比，以此来评估测力系统传力特性的好坏。分析结果表明，测力系统在轴向、径向与垂向具有良好的传力特性，能保证测力试验数据的可靠性。该方法可为测力系统测试精度预测与及测试误差影响因素分析提供技术支持，具有广阔的应用前景。
		2018 Vol. 37 (21): 117-125 [摘要] ( 132 ) HTML (1 KB) PDF (1685 KB) ( 38 )

	126	整体强制反应位移法适用性分析及修正
		>陈之毅1.2，谈忠傲2，楼梦麟1
		现已提出了一种以土层变形为等效地震荷载形式的地下结构简化抗震计算方法——整体强制反应位移法，介绍了该方法的基本思想与具体实施步骤。土层变形作为等效地震荷载，是影响整体强制反应位移法的计算精度的关键，其准确性和适用性受到土层条件及结构本身等多方面因素的影响。通过改变地铁车站结构型式、地下结构在土层中的埋深与地基土体刚度对整体强制反应位移法进行了适用性分析，将应用该方法在不同情况下的计算结果与动力时程法进行了对比。结果表明整体强制反应位移法在软土地下结构抗震计算与分析中具有良好的适应性与计算精度。为进一步考虑地下结构抗震计算时的土层-结构相对刚度问题提出采用结构剪切变形修正系数R对方法进行修正，验算表明修正后的整体强制反应位移法计算误差更小，适用性更广。
		2018 Vol. 37 (21): 126-133 [摘要] ( 123 ) HTML (1 KB) PDF (1249 KB) ( 36 )

	134	非线性裂纹转子的振动控制与裂纹延缓的研究
		>刘军1,2，胡敏1，陈建恩1,2，王肖锋1,2
		针对裂纹转子的非线性振动问题，以具有非线性恢复力的轴承和电磁执行器的Jeffcott裂纹转子为研究对象，通过仿真和实验分析了系统的振动响应,同时采用神经网络PID 控制的电磁执行器，实现对裂纹转子系统的非线性振动的主动控制。并通过对神经网络PID和传统PID控制方法的仿真比较，表明神经网络PID对非线性裂纹转子系统具有更好的控制性能和抗干扰性。其次，基于转子动力学理论，分析了裂纹的开闭特性，用数值方法分析了不同参数对裂纹扩展的影响，提出了有效延缓裂纹扩展的方法。
		2018 Vol. 37 (21): 134-142 [摘要] ( 160 ) HTML (1 KB) PDF (2521 KB) ( 114 )

	143	快速液压冲击试验台研究
		>王洁1，张建卓1，安站东2，王慧1，王爱文3
		针对矿山岩体力学研究及防冲支护装备、吸能结构承载能力研究中，缺少静载荷和动力载荷复合加载试验设备的问题，提出一种高压快速冲击试验台。该试验台采用液压加载方式，可以对不同结构的被试件进行冲击拉伸和冲击压缩试验。分析了实验台的结构组成及工作原理,阐述了试验台的静态加载、冲击动态加载、静-动复合加载三种加载方式，通过AMEsim软件分析了试验台的响应特性，并用ABAQUSE软件对试验台架进行了有限元分析。样机试制成功后，分别对锚杆等被试件进行了试验研究，结果表明，该试验台的三种加载方式可行，加载系统提供的加载力能够很好的模拟被试件实际工况。该实验台的研制为防冲支护装备的动态特性研究提供了平台，为进一步研究超高能级液压冲击试验台奠定基础。
		2018 Vol. 37 (21): 143-149 [摘要] ( 163 ) HTML (1 KB) PDF (1769 KB) ( 87 )

	150	基于振动信号的柴油发动机缸压恢复
		>张帅1,2,曾锐利3
		气缸压力作为发动机的重要指标，直接反映了发动机燃烧状态的好坏。由于发动机的运行条件复杂，多数条件下为非平稳状态，如何提高发动机在多工况下的缸压识别精度成为了缸压恢复的难点。提出了一种利用振动信号恢复缸压的新方法，以振动信号的最大熵谱密度作为特征，并采用道格拉斯-普克算法对输入输出向量进行了降维处理，最后利用遗传算法优化的多隐含层BP神经网络有效恢复了多工况下的柴油发动机缸压曲线。经试验测得：经平均化后的缸压曲线峰值最大恢复误差为0.05MPa，位置误差最大为0.6ºCA，满足缸压恢复的精度要求。
		2018 Vol. 37 (21): 150-157 [摘要] ( 221 ) HTML (1 KB) PDF (1355 KB) ( 286 )

	158	非均匀热载荷对统计能量分析参数的影响
		>陈强1,2，杨轩2,3，李彦斌2,3，张鹏1,2，吴邵庆1,2，费庆国1,2
		基于有限元法和计及热效应的功率输入法，以各边简支L型折板为研究对象，开展非均匀热载荷对其统计能量分析参数的影响研究。首先开展雨流载荷作用下的仿真分析验证统计能量参数获取方法的准确性，然后研究非均匀热载荷中平均温度和非均匀程度对结构模态密度、内损耗因子和耦合损耗因子的影响。结果表明：在不同非均匀程度、相同平均温度热载荷作用下，热载荷非均匀程度的增加使得其模态密度下降，同时导致L型折板结构内损耗因子和耦合损耗因子的下降；热载荷平均温度的增加使得热载荷的非均匀分布对L型折板结构统计能量分析参数的影响逐渐增大。
		2018 Vol. 37 (21): 158-164 [摘要] ( 152 ) HTML (1 KB) PDF (1367 KB) ( 155 )

	165	扭心偏移对桁梁桥颤振临界风速影响的试验研究
		>李永乐1，武兵1,2，汪斌，唐平1
		近些年山区大跨度桁梁桥得到较多的修建，其颤振性能通常由弹性节段模型风洞试验确定。试验中，主梁扭转中心通常设在节段模型的形心。受多种因素的影响，大跨度缆桥梁主梁扭心可能偏离了形心位置，从而导致风洞测试结果与实际情况出现偏差。本文通过节段模型风洞试验模拟桁梁桥的扭心竖向偏移，测试不同扭心偏移下大跨度斜拉桥与悬索桥的颤振临界风速，对比研究扭心偏移形成的弹性转动中心、质量惯性矩、扭转频率变化的影响。总体上，扭心偏离形心使得桁梁桥颤振临界风速提高。
		2018 Vol. 37 (21): 165-170 [摘要] ( 197 ) HTML (1 KB) PDF (1342 KB) ( 76 )

	171	基于动态插值自适应方法的时变轴系纵向振动主动控制
		>郑洪波1,覃会1,胡芳2，张志谊1,3
		推力轴承纵向刚度随转速变化的特性使推进轴系成为动态特性时变的系统。针对时变轴系纵向振动控制问题，提出动态插值自适应控制方法。首先建立推进轴系耦合振动模型，由频域方程得到控制通道和干扰通道的频响函数, 其次建立动态插值自适应控制方法，通过插值算法动态拟合时变补偿器模型，消除时变动态特性对纵向振动控制算法稳定性的影响。为验证控制方法的有效性，分别对有、无插值的自适应控制方法进行数值仿真，仿真结果表明，动态插值自适应控制方法能有效控制推力轴承纵向振动，避免了无插值自适应控制系统的发散；在不同转速稳态运行下，有插值的控制方法能够极大地抑制推力轴承纵向振动，控制后振动加速度幅值小于无控制条件下的1/20。
		2018 Vol. 37 (21): 171-183 [摘要] ( 129 ) HTML (1 KB) PDF (1276 KB) ( 98 )

	177	Noor III光热电站吸热塔气动阻尼研究
		>黄景辉1，李寿英1，刘敏1，陈政清1，回忆1，李红星2
		以位于非洲摩洛哥的Noor III光热电站吸热塔为工程背景。加拿大西安大略大学风洞实验室的试验表明该吸热塔在设计风速下的位移值超过规范值的40%，该结构的涡振临界风速小于设计风速，且涡振区横风向响应起控制作用。据此，在已有光热电站吸热塔气弹模型的基础上进行了风洞试验；在不同结构阻尼比下采集了15min的模型顶部加速度时程；运用随机减量法和广义卡尔曼滤波法得到气动阻尼比。结果表明：两种方法识别的气动阻尼比吻合较好；在不同加速度幅值处识别的总阻尼比具有随加速度幅值的增大先增大后减小的规律；根据ASCE/SEI7-10，在重现周期为50年，C类地貌条件下，风速6.5m/s时识别的气动阻尼比为负的最小。这些规律为涡振区横风向响应起控制作用的现象提供了合理的解释。
		2018 Vol. 37 (21): 177-184 [摘要] ( 214 ) HTML (1 KB) PDF (1505 KB) ( 113 )

	184	一种具有几何非线性的斜置惯容式隔振器动态特性研究
		>王勇1，汪若尘1，孟浩东2
		提出一种具有几何非线性的斜置惯容式隔振器，表现在惯容器在承载质量运动方向上的力是非线性的以及动力学方程中的加速度项是非线性的，采用谐波平衡法求得系统的动力学响应，并与数值解进行对比。用动态位移峰值，传递率峰值和隔振频带来评价斜置惯容式隔振器的隔振性能，并与线性隔振器进行对比分析。研究表明当激励力幅值较小时，与线性隔振器相比，斜置惯容式隔振器的力传递率峰值较小，隔振频带较宽，而动态位移峰值较大。
		2018 Vol. 37 (21): 184-189 [摘要] ( 228 ) HTML (1 KB) PDF (1000 KB) ( 92 )

	190	新型斜截面形状嵌套谐振器的吸声特性研究
		>高南沙，侯宏
		设计了斜截面形状的一种新型嵌套谐振器并研究它的吸声特性。阻抗管实验证明了不同的单层结构组合具有可调的低频宽带吸声效应，声吸收机理在于微小结构区域中的空气摩擦和结构共振使声能耗散为热能。声-电类比模型说明吸声峰值和带宽都可以通过改变结构尺寸和组合来实现，本文提出的结构制作简单，在低频吸声工程实践中有一定的指导作用。
		2018 Vol. 37 (21): 190-194 [摘要] ( 135 ) HTML (1 KB) PDF (2257 KB) ( 45 )

	195	单个角型颗粒冲蚀机理实验系统设计及实验
		>李增亮，杜明超，董祥伟，范春永，刘斌
		研究单个角型颗粒的冲击过程，有助于深入理解冲蚀磨损过程中材料去除的机理。本文设计了一种用于冲击机理研究的单颗粒冲击实验装置，装置可按照设计速度、角度以及颗粒方位角发射单个颗粒撞击靶体材料，并通过高速摄像机捕捉颗粒撞击的动态过程。利用该装置进行了菱形形状的硬质角型颗粒撞击AA3003铝合金靶体材料的实验，结果表明：装置能够有效研究冲击参数（冲击速度、冲击角、方位角等）对冲击行为和材料变形机制的影响，实现研究变量可控，有助于研究冲蚀磨损过程的主、次要影响因素。冲击角和方位角是决定颗粒旋转方向的关键因素，不同的旋转方向对应了不同的材料变形机制。通过颗粒运动轨迹图像，揭示了冲击诱导的颗粒旋转与冲蚀机理之间的相关性。本文设计的实验装置及方法为颗粒冲蚀中的细观力学行为研究提供了一种有效的研究手段。
		2018 Vol. 37 (21): 195-203 [摘要] ( 138 ) HTML (1 KB) PDF (2943 KB) ( 65 )

	204	三参数隔振系统归一化模型及参数优化
		>焦小磊 1,赵阳 1，马文来 1, 李思梁 2
		三参数隔振系统较传统两参数隔振系统在共振峰和高频段表现更加优异。提出归一化的三参数隔振系统设计方法，给出了正弦激励以及阶跃激励下三参数隔振系统的时域响应解析形式。针对正弦激励，以共振峰和高频衰减率作为目标函数，进行多目标优化设计，针对单位阶跃激励，以调节时间和超调量为目标函数进行参数设计，相比于传统设计方法，能够给出同时满足目标函数的解，仿真算例验证了方法的可行性。
		2018 Vol. 37 (21): 204-212 [摘要] ( 179 ) HTML (1 KB) PDF (1181 KB) ( 72 )

	213	基于时域响应灵敏度分析的非线性系统参数识别
		>刘广，刘济科，吕中荣
		基于响应灵敏度分析的有限元模型修正法已广泛应用于线性结构系统的局部损伤和裂纹参数等的识别。本文尝试将该方法推广应用到非线性系统的参数识别中。从非线性系统运动方程出发，通过数值积分得到系统的强迫振动响应，然后对系统的物理参数求导得到时域响应对参数的灵敏度，从而构造相应的响应灵敏度矩阵用于参数识别反问题。本文以Holmes-Duffing非线性系统和物理工程中有着广泛应用的双重sine Gordon非线性系统的参数识别为例，说明方法的应用过程。算例研究了不同的初始参数和测量噪声对识别结果的影响，结果表明响应灵敏度法能准确快速识别非线性系统的参数，并且具有对测量噪声不敏感的优点。
		2018 Vol. 37 (21): 213-219 [摘要] ( 249 ) HTML (1 KB) PDF (1034 KB) ( 163 )

	220	非线性动力分析的广义精细积分法
		>王海波，何崇检
		针对非线性动力状态方程，结合广义精细积分法和预估-校正法，提出了用于非线性动力分析的广义精细积分法。首先，在任一时间子域内，对计算过程中待求的vk+j/m(j=1,2,…m)，利用当前时刻的vk进行预估。然后，将离散的非线性项用拉格朗日插值多项式展开并视为外荷载，结合广义精细积分法即可求解非线性系统的动力响应。该方法计算格式统一，易于编程，与四种单步法、一次预-校法及预估校正-辛时间子域法进行数值比较，计算结果表明，该方法具有很高的精度、稳定性及较高的效率。可用于多自由度结构体系的非线性动力反应分析。
		2018 Vol. 37 (21): 220-226 [摘要] ( 212 ) HTML (1 KB) PDF (1253 KB) ( 254 )

	227	基于齿轮修形的混合动力变速箱齿轮啸叫研究
		>葛敏1，郭晗2，于海生1，吴江3，郭淮伟1
		复合行星排结构广泛应用于深度混合动力变速箱作为功率分流装置来耦合电机与内燃机动力。但由于复合行星排结构复杂，更多的齿轮啮合对数，更高的电机输入转速，伴随而来的是更复杂与严重的齿轮啸叫问题。针对某深度混合动力变速箱齿轮啸叫噪声问题，首先通过整车在最恶劣的工况下测试数据分析及主观评价，识别了对齿轮啸叫噪声贡献最大的激励源，得到了优化噪声目标值，然后通过齿轮接触斑点试验验证仿真模型的有效性，最后对齿轮进行微观修形，优化齿轮振动及啸叫噪声品质，使齿轮啸叫声压降至目标值。
		2018 Vol. 37 (21): 227-232 [摘要] ( 331 ) HTML (1 KB) PDF (1882 KB) ( 285 )

	233	基于香农熵特征的发动机故障诊断方法
		>丁雷1，曾锐利2，沈虹2，赵慧敏2，曾荣1
		本文通过分析活塞销在不同配合间隙下的运行轨迹，针对活塞销敲击响产生缸盖振动信号的有序性和在频率成分上的差异性，并考虑到实验数据的有限性，提出了用香农熵选取小波包子信号的特征提取方法和支持向量机的故障诊断方法。将振动信号进行小波包分解并求出各子信号的香农熵，根据香农熵的大小选取出合适的子信号进行分析研究，求出子信号的能量作为特征值，用支持向量机对活塞销不同程度的故障进行分类识别。诊断结果表明：用香农熵选取小波包子信号结合支持向量机的方法能够对活塞销不同程度的故障进行分类识别。
		2018 Vol. 37 (21): 233-239 [摘要] ( 233 ) HTML (1 KB) PDF (1164 KB) ( 181 )

	240	不同重力环境下含间隙旋转铰位置特性仿真研究
		>刘福才，兰会，刘林，赵旭
		为研究不同重力环境下空间机构运动过程中含间隙铰的运动特性，本文以含间隙曲柄摇杆机构为研究对象，进行了不同重力环境下含间隙旋转铰质心运动行为分析。首先，采用连续接触等效模型建立地面和空间微重力环境下的含间隙曲柄摇杆机构模型；继而在ADAMS软件中搭建模型，分别进行不同重力环境、间隙大小和曲柄转速条件下的含间隙曲柄摇杆机构仿真实验，并完成含间隙旋转铰质心运动特性分析。仿真结果表明：重力场为0g时，含间隙旋转铰质心运动行为基本不受转速影响；重力场为1g时，含间隙旋转铰质心运动范围随转速的增大而增大。且两种重力环境下的仿真结果均显示出，间隙越大，含间隙旋转铰质心运动行为越容易发生突变。
		2018 Vol. 37 (21): 240-246 [摘要] ( 134 ) HTML (1 KB) PDF (1188 KB) ( 48 )

	247	山区地形实测风非平稳特性和非高斯特性分析
		>辛亚兵1,2，刘志文1，邵旭东1，卢山东2
		为了分析山区桥位实测风非平稳特性和非高斯特性，首先采用统计学Augment Dickey Fuller(ADF)法对实测风速样本非平稳性进行了定量检验，利用小波变化法提取非平稳风的时变平均风速，最后对实测风样本脉动风速分别进行平稳风速模型与非平稳风速模型下的高斯特性对比分析。研究结果表明：山区地形可能会出现突变风。常见非平稳风样本和突变风样本采用非平稳风速模型计算时变平均风速最大值比采用平稳风速模型计算10min常值平均风速最大值大。常见非平稳风样本采用非平稳风速模型和平稳风速模型计算脉动风接近高斯分布；突变风样本采用非平稳风速模型和平稳风速模型计算脉动风为非高斯分布。
		2018 Vol. 37 (21): 247-252 [摘要] ( 212 ) HTML (1 KB) PDF (1388 KB) ( 69 )

	253	带有Neumann边界波动方程初边值问题的达朗贝尔类解
		> 陈松林马文冉
		D’Alembert方法通常应用于无限长弦自由振动初值问题的求解，基于这种思想研究带有Neumann边界波动方程初边值问题的达朗贝尔类精确解。对于有限长区间上的波动方程初边值问题，通常采用分离变量法求解。现用适当的延拓方法：一种是直接通过逐次延拓时间，获得有限长区间带有Neumann边界的波动方程初边值问题按时间分段表示的解；另一种方法是通过对初始位移和速度的定义域进行延拓，获得有限长区间带有Neumann边界的波动方程初边值问题的D’Alembert类解。
		2018 Vol. 37 (21): 253-259 [摘要] ( 149 ) HTML (1 KB) PDF (1037 KB) ( 49 )

	260	凸舌油槽对摆线转子泵脉动特性的影响
		>牟介刚1 刘涛1 谷云庆1，2 郑水华1 吴登昊1 周佩剑1
		为了改善摆线转子泵流场脉动特性，建立一种具有增加极限进出油面积的凸舌油槽结构模型。采用数值模拟方法，对凸舌油槽结构的摆线转子泵模型内部流场进行计算，分析了凸舌油槽结构对转子流体内部齿顶处、齿根处及最大啮合容积处压力脉动的影响，研究了转子轴向压力不均匀度以及轴向流场特性。结果表明：凸舌油槽结构能够有效改善摆线转子泵流场压力脉动；在齿根处压力脉动下降约25%，最大啮合容积处压力脉动下降约54.2%,对齿顶影响不大；齿根处轴向不均匀度约3.5%，齿顶处约17.9%，最大啮合容积处约3.1%；齿间容积越小，轴向流动阻力越大，使得高压流体沉积，导致轴向存在不均匀度。
		2018 Vol. 37 (21): 260-266 [摘要] ( 153 ) HTML (1 KB) PDF (1493 KB) ( 83 )

	267	基于散列函数的双网格校正小波聚类算法
		>刘晓波1 韩子东1 邵伟芹1 左红艳1,2
		为了提高双网格校正小波聚类算法的效率，提出了基于散列函数的双网格校正小波聚类算法，该算法应用散列表去消除量化数据空间中的空单元，降低数据空间算法的复杂度。首先量化特征空间；其次构造散列函数形成散列表，将量化后的特征值存储到散列表中；然后在散列表上并行对原始网格和校正网格进行小波变换，在特征空间的不同层次上寻找连通单元；最后，利用校正网格产生的聚类结果去校正原始网格产生的聚类结果，得到最终聚类结果。将此方法应用到航空发动机转子故障诊断中，实验证明此算法在保证了转子故障诊断精度的基础上，提高了效率。
		2018 Vol. 37 (21): 267-272 [摘要] ( 169 ) HTML (1 KB) PDF (2150 KB) ( 95 )

	273	桥梁结构系统地震易损性分析方法研究
		>吴文朋1, 2, 3，李立峰2
		桥梁工程是由多个相互联系和作用的构件组成的结构系统，地震作用下任何构件发生损伤都可能影响桥梁使用功能的完整性，采用单个构件的易损性来表示桥梁整体的易损性往往会高估桥梁的抗震能力。以一座多跨钢筋混凝土连续梁桥为例，基于OpenSEES软件建立有限元模型并进行大量的非线性时程分析，同时考虑桥墩、铅芯橡胶支座、板式橡胶支座和桥台四类构件的地震破坏，分别采用界限估计法、Monte-Carlo模拟法和条件边缘乘积法（PCM）建立了桥梁系统地震易损性曲线。通过这些系统易损性曲线的对比分析，讨论了各种分析方法的适用性和合理性。研究结果表明，基于传统界限估计和PCM法的系统易损性分析依赖于构件易损性分析的结果，而Monte-Carlo方法可以直接建立桥梁的系统易损性曲线，并独立考虑各种不确定性的影响；PCM法能快速建立精确的桥梁系统易损性曲线，适用于需要考虑多种失效模式的桥梁系统易损性分析。
		2018 Vol. 37 (21): 273-280 [摘要] ( 246 ) HTML (1 KB) PDF (1066 KB) ( 161 )

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