2009年, 第28卷, 第6期　
刊出日期：2009-06-25

  

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  磁流变液阻尼器响应时间的试验研究及其动态磁场有限元分析

  关新春;郭鹏飞;欧进萍;

  . 2009, 28(6): 1-5.

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  摘 要：首先，试验测试了不同速度和电流变化下，大吨位磁流变液阻尼器的响应时间；然后，对激励电流变化时阻尼器的磁场变化进行了有限元模拟，基于阻尼器间隙内磁流变液剪切屈服强度的变化考察了阻尼器的响应时间，并与试验数据做了比较。最后，研究了涡流和阻尼器电磁回路中电流响应时间对阻尼力响应时间的影响。结果表明，可以用有限元模拟得到的间隙内磁流变液的平均有效剪切屈服强度的时程曲线来研究磁流变液阻尼器的响应时间；电磁响应时间是阻尼力响应时间的决定因素，减小阻尼器中的涡流是缩短磁流变液阻尼器响应时间的重要途径；电流下降时涡流对阻尼器磁路的影响要大于电流上升的情况；无论是上升还是下降，电流初值越小，涡流对阻尼器磁路的影响越大，阻尼力响应时间也越长。研究还表明，缩短电流的响应时间，会带来更大的涡流，并不一定能缩短阻尼力的响应时间。
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  具有初始缺陷的扁球面网壳的混沌运动与控制

  栗蕾 黄义

  . 2009, 28(6): 6-7.

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  摘 要：在圆形三向网架非线性动力学基本方程的基础上，用拟壳法给出了圆底扁球面三向网壳的大挠度方程和非线性动力学基本方程。在固定边界条件下，引入了异于等厚度壳的无量纲量，对基本方程和边界条件进行无量纲化。并将扁球面网壳的大挠度解当作扁球面网壳的初始缺陷，通过Galerkin作用得到了一个含二次、三次的非线性动力学方程。通过求Melnikov 函数，给出了具有初始缺陷的扁球面网壳系统可能发生混沌运动的临界条件。并通过数字仿真绘出了平面相图，证实了混沌运动的存在并且可以通过改变参数来抑制系统混沌运动的发生。同时也发现了考虑初始缺陷的扁球面系统固有频率增大了，从而发生混沌运动的临界载荷值减小了。
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  坑道内爆炸冲击波传播规律的研究

  刘晶波;闫秋实;伍 俊

  . 2009, 28(6): 8-11.

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  摘 要：炸药在坑道内爆炸将产生沿坑道传播的空气冲击波，冲击波与坑道壁相互作用，使得坑道内冲击波的传播规律明显不同于自由大气中冲击波的传播规律。使用有限元计算软件LS-DYNA对已有的坑道试验进行了数值模拟，通过数值模拟结果与试验结果数据比较，验证了有限元计算中所使用的计算模型和参数取值的合理性。利用数值模拟的计算结果，使用量纲分析理论，拟合了距离爆炸中心点一定距离处爆炸冲击波超压峰值的计算公式，并与试验结果进行对比，分析了该公式的适用性，为坑道中爆炸冲击波的传播规律研究提供了参考。

  
  
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  基于变分贝叶斯理论的机械故障源 盲分离方法研究

  李志农;范 涛;刘立州;卢纪富

  . 2009, 28(6): 12-16.

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  摘要：未知噪声环境下机械源信号盲分离方法由于忽略噪声影响往往得到很差的分离效果。针对此问题，本文提出了一种基于变分贝叶斯独立分量分析的机械故障源分离方法，该方法与传统的机械源分离方法相比，具有以下独特特点，即不需要将未知噪声看成一种独立源，也不需要进行消噪预处理，可直接对噪声干扰的机械源信号进行有效分离。仿真研究表明，提出的方法优于传统的机械源分离方法，分离误差大幅度降低。实验结果也验证了本文提出的方法的有效性。
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  大跨柔性空间结构风压和耦合风效应分析

  周岱;马骏;李华峰;朱忠义

  . 2009, 28(6): 17-22.

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  摘要：研究大跨柔性空间结构的表面风压和流固耦合风效应。引入流体运动控制方程和大涡模拟湍流模式，提出风与结构的流固耦合方程的迭代求解过程。提出张拉索膜结构的加载预应力态、稳定态和耦合态等三个受载状态概念和统一形式的动力方程表达。以某典型索穹顶结构为例，采用以风时程为荷载的动力响应时程方法、单向耦合算法和双向耦合算法，开展结构风效应的数值计算和比较。研究发现，动力响应时域方法和单向耦合算法的结构平均位移计算结果基本相同，但前者的结构风振系数较大。双向耦合算法的结构平均位移计算结果小于前两种方法，但风振系数在三种方法中最大。
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  空间地震动场的相干性研究

  郑飞;叶继红

  . 2009, 28(6): 23-28.

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  摘 要 地震动的空间变化受震源破裂过程、传播途径和场地条件等因素影响，目前地震动场的相干性研究大多是用台阵实测数据，不具有普适性。本文采用震源位错模型，利用数值方法模拟均匀单一介质随机地震动场的理论地震图，通过对大量计算数据的分析，研究地表地震动场的空间相干性。分析结果表明：本文数值模拟结果所反应的地震动空间相干性规律与实测数据所反应的规律基本吻合，表明本文分析方法和模型的合理性。同时空间地震动场相干性随地震波的传播方向存在各向异性，断层走向是空间地震动场相干性的重要影响因素。本文方法是对地震动场相干性具有普适性的一个尝试。
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  基于振动响应的弦结构损伤检测

  徐伟华;刘济科;吕中荣

  . 2009, 28(6): 29-31.

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  摘要：从弦强迫振动方程出发，建立了其相应的有限元运动方程，利用直接积分法计算了弦在外激励下的响应。将弦的局部损伤模拟为单元面积的减少，推导了响应对弦单元面积的灵敏度。并利用此响应灵敏度进行弦的局部损伤识别。数值算例表明，本文方法能快速准确地识别出弦的局部损伤，并且对模拟的人工噪声不敏感。说明本文方法具有一定的工程实用前景。

  
  
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  基于盲信号处理的机械噪声监测与故障诊断

  王　宇;迟毅林;伍　星;沈　沂

  . 2009, 28(6): 32-41.

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  摘　要: 在介绍盲信号处理统一模型的基础上，全面归纳了其典型算法，综述了它在机械噪声监测与故障诊断中的研究现状，重点讨论了混合模型、噪声盲源分离与盲解卷积、盲源分离与多种技术的结合、噪声监测与诊断系统研究等方面的应用，并指出需要进一步研究的主要问题。

  
  
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  带限位TMD的抗风动力可靠度研究

  谭平;卜国雄;周福霖

  . 2009, 28(6): 42-45.

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  摘要：针对实际高层高耸结构在设置TMD控制装置时，存在空间位置有限、TMD行程受限的问题，进行了带限位TMD的抗风动力可靠度研究。首先，采用虚拟激励法计算复杂高耸结构—TMD体系在脉动风荷载下的随机风振响应；然后，基于随机振动的首次超越破坏准则,研究TMD装置在容许行程范围内不同重现期风荷载下的动力可靠度。并以国内在建的第一高塔-广州新电视塔为工程算例，验证了该研究在实际设计中所具有的重大工程意义。
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  基于ARMA模型模拟高架桥的脉动风速时程

  李春祥;谈雅雅;李锦华

  . 2009, 28(6): 46-51.

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  摘要：强风是高架桥设计与防灾减灾分析的控制性荷载之一。风与高架桥相互作用十分复杂，可以通过风洞试验、现场实测、数值模拟获取可靠的风速(风荷载)数据。尽管如此，时域分析可以使人们更全面地了解高架桥的风振响应特性, 也能更直观地反映高架桥风致振动控制的有效性。因此, 本文使用线性滤波法即白噪声滤波法(WNFM)中的自回归滑动平均(ARMA)模型模拟高架桥的脉动风速时程。首先, 考虑高架桥脉动风速的时间和空间相关性, 导出自回归(AR)模型阶数与滑动回归(MA)模型阶数不相等时ARMA模型的表达式。接着, 基于Kaimal风速谱, 使用ARMA模型来模拟一座实际高架桥的脉动风速时程。最后，通过比较模拟风速功率谱、自相关和互相关函数与目标风速功率谱、自相关和互相关函数的吻合程度, 验证基于ARMA模型模拟高架桥脉动风速时程的可行性。

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  玄武岩纤维增强复合材料抗弹性能试验研究

  李伟;朱锡;王晓强;梅志远

  . 2009, 28(6): 52-55.

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  摘要：为了研究玄武岩纤维增强复合材料的抗弹性能，利用不同树脂基体制作了玄武岩纤维增强复合材料靶板试件，进行了弹道测试。研究了玄武岩纤维增强复合材料的抗侵彻性能和典型破坏模式，并分析了不同树脂基体和不同铺层方式对靶板防弹效果的影响。研究表明，玄武岩纤维增强复合材料在受弹体侵彻时，主要呈现局部破坏，破坏形式是迎弹面的纤维剪切失效、背弹面的拉伸断裂失效。另外，根据轻型防护的要求，提出设计新型防护结构的思路。研究结果可以为轻型复合装甲设计提供参考。
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  输液管道流固耦合振动的数值分析

  杨超;范士娟

  . 2009, 28(6): 56-59.

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  摘 要：采用特征线法对输液管道流固耦合振动问题进行了数值分析研究。数值分析采用14-方程模型，为了提高数值分析精度，对传统特征线法进行了改进；给出了时间步长Dt和管道分段数N的确定条件，提出了自适应网格加密的方法来修正空间步长Dz以便更好地捕捉边界处液体压力的波动。对一典型液压系统的耦合振动响应进行了数值仿真，数值结果与实验结果吻合较好，证明了本文方法的正确性和有效性。
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  冲击振动能量通过“齿轮—轴—轴承—轴承座” 多界面传递损耗研究

  邵毅敏;陈再刚;周晓君;葛亮

  . 2009, 28(6): 60-65.

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  摘 要：齿轮啮合时因刚度变化、缺陷和加工装配误差等各种激励源产生的具有冲击特点的振动能量，在通过“齿轮—轴—轴承—轴承座—金属板”多界面时，其冲击振动能量的损耗与接触界面之间的关系是一个没有解决的难题，迫切需要解决。针对这个问题，本文对振动能量传递多界面进行了定义，并分别从能量峰值和RMS值的角度对冲击振动能量在多界面上传递损耗进行研究，提出了能量保持因子概念，用来描述其能量通过多界面的损耗关系，并通过实验获得了多界面的能量关系与能量保持因子的系数表。试验结果表明，能量保持因子及其能量关系可以用于描述冲击振动能量通过多界面时的传递损耗。
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  基于RDT和WT方法识别超高层建筑的模态参数

  申建红;;李春祥;李锦华

  . 2009, 28(6): 66-70.

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  摘要：超高层建筑风致振动相关的动态参数尤其是阻尼比数据资料的缺乏会增加设计阶段动态参数准确选取的难度。因而，现役超高层建筑动态响应的实测与参数识别对这些动态数据资料的补充和设计准确性的校验是十分必要的。本文将基于强风作用下超高层建筑—上海金茂大厦动态响应的现场实测，使用Morlet小波变换并且结合随机减量技术(RDT)识别上海金茂大厦的固有频率和阻尼比。数值结果表明，上海金茂大厦固有频率的识别非常精确，但发现阻尼比的识别随着阶数的升高其标准差有增大的趋势。
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  局域波法在海洋平台结构声发射信号监测中的应用

  林 丽;赵德有

  . 2009, 28(6): 71-74.

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  摘要：将局域波用于分析导管架海洋平台模型的声发射信号，以获得声发射信号的时频特征和频率能量分布。通过局域波分解将声发射信号分解为一组基本模式分量（IMF），对每一个IMF分量进行希尔伯特变换获得信号能量随时间频率的变化；由局域波时频谱得到边际谱，反映声发射信号的能量频率分布特征。通过分析导管架海洋平台模型模拟声发射信号，获得了特征，运用局域波分析方法监测到导管架海洋平台预制裂纹声发射信号的出现。因此，局域波法可以用于分析导管架海洋平台的声发射信号，在声发射信号处理领域将会有广阔的应用前景。
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  柔性多体系统碰撞动力学研究

  白争锋;赵阳;田浩

  . 2009, 28(6): 75-78.

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  摘 要：针对工程中常见的柔性多体系统碰撞过程，详细的分析了柔性多体系统的接触碰撞条件，基于非线性等效弹簧阻尼模型建立了柔性体的碰撞模型，并基于库仑摩擦模型考虑两体碰撞时的切向摩擦作用。在此基础上把柔性体碰撞模型综合到柔性多体系统动力学方程中，建立了含接触碰撞的柔性多体系统动力学模型，此模型适用于一般含碰撞的多体系统。仿真算例以柔性梁在重力场中的接触碰撞过程为对象进行动力学仿真，研究柔性梁碰撞前、碰撞过程及碰撞后的动力学特性和动态响应，以及碰撞过程碰撞力的变化规律，并与刚性梁在重力场中的接触碰撞过程进行详细的比较和分析，结果表明基于非线性等效弹簧阻尼模型建立的柔性多体系统碰撞动力学模型可以有效的分析接触碰撞过程的动力学性能，验证了模型的有效性和正确性。
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  非光滑分岔的映射分析

  秦志英; 陆启韶

  . 2009, 28(6): 79-81.

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  摘要 非光滑因素在自然界和工程领域中广泛存在，应用动力系统的理论进行统一研究具有重要的意义。非光滑系统不仅可能发生光滑系统的各种常规分岔，而且还可能发生一些光滑系统所不具备的特有分岔，统称为非光滑分岔。这类分岔对系统的动力学行为具有重要影响，并提供了更多通向混沌的路径，是非光滑动力学研究的热点和难点。
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  压电复合材料层合板的混沌动力学研究

  高美娟;张伟;姚明辉;姚志刚

  . 2009, 28(6): 82-85.

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  压电复合材料具有独特的机电耦合性、比强度高、比刚度大和抗疲劳性能好等优点，越来越广泛地被应用于航空航天等工程领域中。根据Reddy的三阶剪切变形层合板理论，研究了受面内横向外激励力、面内纵向参数激励和面外参数激励以及压电参数激励联合作用下四边简支矩形复合材料层合板在1:2:4内共振情况下的六维平均方程。考虑平均方程存在一对双零特征值和两对纯虚特征值的情况，利用规范形理论进行化简，得到与原方程拓扑等价的最简规范形，然后在此基础上利用能量相位法从理论上分析得到系统会产生同宿的多脉冲跳跃现象；同时，基于平均方程，通过数值仿真，发现系统会产生混沌运动，具有跳跃现象。
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  具有间隙非线性的二元机翼的随机分岔和功率谱分析

  赵德敏;张琪昌;王炜

  . 2009, 28(6): 86-89.

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  研究了在纵向和垂向随机激励联和作用下，在俯仰方向具有间隙非线性的二元机翼系统的随机颤振。主要由随机系统的二维概率密度和最大Lyapunov指数研究了随机分岔，包括P-分岔和D-分岔，还分析了系统的功率谱密度函数。得到结果如下：当气流流速分别位于颤振前区域和颤振后区域时，随着随机扰动强度的由弱变强，双维概率密度的形状都发生了变化，证明了气流流速在这两种区域都发生了P-分岔。而由系统的最大Lyapunov指数表明不论在弱或强的随机扰动下，也不论气流流速位于哪种区域内，而D-分岔都没有发生。还得到了不同气流流速时的功率谱密度函数曲线，证实了颤振发生时，系统的能量更集中在颤振频率上。
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  非线性振动系统极限环振幅与频率的控制

  沈建和;;陈树辉

  . 2009, 28(6): 90-92,1.

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  研究非线性振动系统极限环振幅与频率的控制。利用多尺度法,计算了动力系统Hopf分岔点附近的正规型,获得极限环振幅及频率与反馈系数的近似解析关系。通过选择适当的反馈系数,可对极限环的振幅与频率进行控制。选取一类三维系统作为算例,讨论并比较了几类线性、非线性反馈控制器的控制效果,所得的解析结果与数值模拟的结果基本吻合。
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  盘式制动系统的非线性动力学分析

  杨凤红 张 伟

  . 2009, 28(6): 93-94,9.

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  对汽车盘式制动系统建立了两自由度的非光滑动力学模型。通过数值模拟方法研究了制动盘的转速对系统动力学行为的影响。结果表明，汽车盘式制动系统存在着混沌运动和周期加倍等复杂的非线性动力学现象。
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  固定约束松动对输流管道稳定性和临界流速的影响

  金基铎;杨晓东;张宇飞

  . 2009, 28(6): 95-99.

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  把管道固定端抗转动约束松动情况模拟为受扭转弹簧约束的两端支承管道模型，研究了这种输流管道系统在定常内流作用下的稳定性和临界流速，利用两振型Galerkin离散化方法导出了临界流速的解析表达式。用数值方法分析了系统的失稳特性，确定了此系统的首次失稳为静态失稳。利用所导出的临界流速的解析表达式讨论了扭转弹簧刚度、重力系数和轴向力对管道临界流速的影响。
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  基于时滞惯性流形的浅拱动力屈曲研究

  张家忠 陈丽莺 梅冠华 周志宏 苏哲

  . 2009, 28(6): 100-103,.

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  从动力学观点，浅拱受冲击是一种无穷维或者连续的动力系统，论文针对抛物线浅拱，应用有关薄壁结构的基本理论和非线性几何关系推导并建立其控制微分方程。然后，利用时滞惯性流形的思想，提出一种求解这类强非线性偏微分方程的新方法，即基于时滞惯性流形的非线性Galerkin方法。通过这种方法，把原始方程的解投影到由控制方程中线性算子的特征函数所张成的完备空间内，并构造出无限维子空间内的动力行为与有限维子空间内的动力行为之间的耦合作用，该耦合作用认为高低阶分量间的相互作用并不是一种简单的瞬时行为,而是与模态发展的历史有关。通过数值分析得到：系统存在两个稳定平衡位置，与传统的Galerkin方法相比，所提出的基于时滞惯性流形的非线性Galerkin方法可以大幅度地降低方程的维数，提高计算速度，有效地降低对计算机内存的需求和减少计算时间。某种程度上，时滞惯性流形为系统的非线性动力行为如屈曲、分岔、突跳等动态模拟和数值分析提供了一个新的更为合理的研究手段。
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  非线性奇异振子的解析逼近解

  孙维鹏 吴柏生

  . 2009, 28(6): 104-106.

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  利用修正的牛顿-谐波平衡法建立了非线性奇异振子的解析逼近周期和周期解．通过改写控制方程和选取简单、合适的校正项对牛顿-谐波平衡法进行了修正.构造的两个解析逼近周期和周期解不仅在振幅和参数全部取值范围内有效且能快速地收敛到精确解；两个逼近周期与精确周期的百分比误差分别低于0.92%和0.09%，后者比已有结果精度高。
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  基于前向神经网络的非线性时变系统辨识的改进递推最小二乘算法

  于开平;牟晓明

  . 2009, 28(6): 107-109,.

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  标准的递推最小二乘算法随着递推次数的增加，增益矩阵将逐渐趋于零，致使递推算法慢慢失去修正能力，出现所谓的“数据饱和”现象。为了克服“数据饱和”问题，本文首先对递推最小二乘算法进行改进，得到了改进的最小二乘算法(IRLS)，并给出了收敛性证明，然后将该算法应用于基于前向神经网络的非线性时变系统辨识。通过对两个非线性时变系统进行有效验证，仿真结果表明本文算法计算精度高、计算速度快、数值稳定性好，并能有效克服“数据饱和”。
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  干摩擦对碰撞振动系统周期运动的影响分析

  张有强;丁旺才

  . 2009, 28(6): 110-112,.

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  建立了含干摩擦对称间隙的两自由度碰撞振动系统的非线性动力学模型, 利用半解析、数值摸拟方法求解和分析了系统运动中存在复杂的粘滑碰撞动力学行为。为了精确地捕捉粘滑碰撞的分界点, 给出了判定系统粘滑碰撞的方法及粘滑碰撞过程中的衔接准则。并进一步分析了系统对称的周期运动、拟周期运动、粘滑碰撞运动和混沌行为以及干摩擦对系统所呈现出的动力学行为的影响。
  

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  外伸梁差分离散系统刚度矩阵的符号振荡性及其定性性质

  王其申 王大钧;吴磊 刘全金 章礼华

  . 2009, 28(6): 113-117.

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  本文首先建立了外伸梁的差分离散模型，导出了外伸梁离散系统的刚度矩阵。接着对两跨外伸梁证明了其刚度矩阵的符号振荡性，进而证明了三跨外伸梁刚度矩阵的符号振荡性。在此基础上阐明了外伸梁的频率和模态的基本振荡特性。
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  导弹耦合作用研究

  柴方茂方勃刘芳

  . 2009, 28(6): 118-121.

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  本文提出了轴对称导弹弹体在复杂条件作用下的动力学模型的建立方法，并对导弹弹体的振动特性及柔性变形对弹道的影响进行了研究。首先，依据传统的导弹飞行力学理论，分别建立了控制力、气动力耦合作用下的刚性导弹和柔性导弹弹体动力学模型；然后，在铁木辛柯梁弯曲理论的基础上，推导出控制力、气动力和弹性振动耦合作用下的柔性弹体变形方程；最后根据上述模型，分析了柔性变形对弹道参数的影响.
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  铁道车辆含故障参数的非线性动力学模型

  赵娜;曹登庆;

  . 2009, 28(6): 122-125.

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  随着铁路高速重载的提出，货车转向架的非线性动力学问题日益突出，货车系统动力学性能和安全运行已是亟需研究的课题。本文分析三大件转向架容易损坏并发生故障的关键部件的故障形式，重点分析了二系悬挂减振装置中的磨耗故障的发生。建立了含有故障参数的39自由度货车车辆非线性动力学模型。通过对其进行大量的数值仿真，考察系统动力学响应和相应故障参数变化之间的关系，以此为基础探讨研究故障机理的新思路。
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  考虑失谐的弱耦合周期天线结构的振动主动控制研究

  刘相秋; 王聪; 邹振祝

  . 2009, 28(6): 126-130.

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  建立了弱耦合周期天线结构的动力学计算模型，基于该模型研究了结构失谐前后的振动特性；并应用最优控制方法，对该结构失谐前后振动的主动控制进行了研究；数值仿真结果表明：弱耦合周期天线结构参数的小量失谐会导致结构振动模态产生明显的局部化，失谐前后的振幅之比约为30%；在进行此种结构的振动主动控制时必须考虑失谐的影响，否则会导致振动控制系统的失效。
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  Hilbert谱特征提取与支持向量机的状态识别方法研究

  李宏坤 周帅 孙志辉

  . 2009, 28(6): 131-134.

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  本文介绍一种新的基于振动信号分析的状态识别方法,即Hilbert时频谱重心与支持向量机相结合的进行设备故障诊断的分类方法。根据信号的循环平稳性，采用同步平均对信号进行预处理，实现从时域到角度域的转换；之后进行经验模式分解，计算得到Hilbert时频谱；在此基础上计算Hilbert时频谱的重心，构建一个特征向量。最后采用支持向量机进行训练和学习，实现设备的状态识别。并以滚动轴承的状态识别为例证明此方法的有效性。研究表明，此方法有助于设备预知维修的发展。
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  装有MR阻尼器的转向架动力系统的时滞输出反馈控制

  曹登庆;曾　京;程危危;陈　敏

  . 2009, 28(6): 135-138.

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  建立了六自由度转向架模型, 研究转向架动力系统的时滞输出反馈控制, 通过部分可测输出量实现整个系统的振动控制。将系统的运动微分方程改写成状态空间模型, 其控制输入中存在时滞。然后, 利用一个线性项加积分项的变换将原时滞输入系统转化成无时滞的形式。在此基础上, 应用输出反馈原理和合理的性能指标函数, 以开关控制策略为依据设计了系统的时滞半主动控制律。最后, 以一个具有典型参数的转向架模型为例来阐明所提出的控制策略的应用步骤。数值结果表明:所设计的时滞半主动控制策略是有效的。
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  复合材料层合板的混沌运动分析

  郭翔鹰 张伟 姚明辉 陈丽华

  . 2009, 28(6): 139-144.

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  建立了四边简支纤维增强复合材料层合薄板在受到x轴方向面内激励和横向激励联合作用下的动力学方程，考虑了复合材料层合板主参数共振和1:1内共振的情况，利用二阶Galerkin离散和多尺度方法得到四维直角坐标形式下复合材料层合板系统的平均方程。然后利用规范形理论化简平均方程得到简单规范形。应用Kovacic等人提出的高维Melnikov方法研究复合材料层合薄板的脉冲混沌运动，理论分析发现在参数激励和外激励作用下系统存在smale马蹄意义下的混沌运动并存在脉冲跳跃轨道。
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  车辆纵向加速度对操纵稳定性的影响分析

  刘 丽 储江伟 施树明 邹玉凤

  . 2009, 28(6): 145-149.

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  车辆转向系统是一个复杂的系统，轮胎力的非线性使得转向系统呈现出强烈的非线性特征。建立了车辆转向系统的非线性模型，并引入了非线性动力学的思想，通过分析系统奇点的性质，研究了轮胎的几何性质以及车辆的纵向加速度对操纵稳定性的影响，在稳定条件中引入了车辆纵向加速度，深化了操纵稳定性的研究。
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  应用动力单元法进行空间索网结构自由振动分析

  周晓东 阎绍泽 褚福磊

  . 2009, 28(6): 150-152.

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  索网结构具有成型跨度大而结构重量轻的优点，因此在空间航天领域得到了广泛应用。目前对索网结构的动力学分析主要是采用集中质量法或有限单元法进行低阶模态的分析，这些方法得到的较高阶频率和模态，其精度和实用性都不理想。动力单元法采用含有固有频率的动态形函数作为动力学分析离散单元中的插值函数，该形函数由单元动力学控制微分方程导出，因此能给出比有限元法更高的求解精度。在总结研究动力单元法理论的基础上，推导了张紧索单元的动力单元矩阵。采用动力单元法对几个典型的空间张紧索网结构进行动力学特性的分析，并将分析结果与传统有限元分析结果进行比较。
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  四边简支FGM矩形板非线性振动中的内共振

  郝育新 张 伟

  . 2009, 28(6): 153-154.

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  基于Reddy高阶剪切变形板理论、Galerkin法与Hamilton原理，在同时考虑几何非线性、材料物性参数随温度变化且材料组分沿厚度方向按幂律分布的情况下，通过理论推导建立起四边简支功能梯度材料矩形板受面内与横向简谐载荷共同作用下的非线性运动控制微分方程；在此基础上建立了受热载荷作用下的具有二阶模态的非线性运动控制微分方程。分析了面内静态载荷对于给定参数下系统不同内共振的影响，发现随着面内静态载荷的不同系统会出现1:1、1:2 与1:3的内共振关系。计算结果发现由于不同内共振关系对应的面内静态载荷不同，不同内共振关系下所求得的一阶频率大小各不相同，所对应的瞬态响应也会不同。
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  重型汽车与路面的耦合作用研究

  李韶华;杨绍普

  . 2009, 28(6): 155-158.

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  汽车采用七自由度整车模型,公路路面和路基用粘弹性地基上四端简支双层薄板模拟,建立了三维汽车-路面-路基耦合模型。利用Galerkin法和快速积分法得到了系统的动态响应,并比较了车路耦合模型与传统汽车、路面模型的计算结果,分析了车路耦合作用对车体加速度、悬架变形、轮胎力和路面振动位移的影响。研究发现,车路耦合作用不可忽视,有必要基于车路耦合模型对汽车和路面的动态响应进行同时求解。
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  转子—密封系统非线性动力学特性分析

  李忠刚 孔达 焦映厚 陈照波 李明章

  . 2009, 28(6): 159-163.

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  在超临界汽轮机和超超临界汽轮机中，气流激振力对系统影响显著。因此，本文研究了气流激振力对转子－密封系统动力学特性的影响，采用Muszynska密封模型建立转子－密封系统非线性动力学方程，利用Floquet理论研究系统周期解稳定性，根据系统的周期响应、频谱图、Poincaré映射图、分岔图，分析了系统在特定转速及特定转子系统参数下的非线性动力学特性。
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  基于改进的TOPSIS的设备重要度分析

  李常有 徐敏强

  . 2009, 28(6): 164-167.

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  一个工业设备通常由多个子系统组成，各子系统在系统中的重要程度不同，导致了设计阶段的可靠性分配、运行阶段的检测水平以及维修方式的决策等都须以其重要度为基础。采用改进的TOPSIS确定系统中每个子系统的重要度，以满足实际需求。此方法在根据信息熵法求取各属性权重的基础上采用TOPSIS计算各子系统的重要度。将其应用到塑料挤出机的重要度分析中，结果表明，该方法对设备重要度的确定是有效的和实用的。
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  龙洗三维液体表面重力波的动态测量

  刘习军 梁臣杰 郭季平 贾启芬 滕小军 刘龙霞

  . 2009, 28(6): 168-170.

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  本文进行了龙洗的强迫振动实验，当龙洗壳壁受到一定频率激振力作用时，液面出现不同形态的大幅重力波现象。由于重力波液面变形幅度较大、水花飞溅，为了满足测试要求，根据交叉光轴的光学原理设计了实验测试系统，采用数字条纹光栅投影图像，利用高速图像采集系统连续采集。并进行中值滤波、傅立叶变换、频域滤波、傅立叶反变换等处理，最终可得到第一阶及第二阶大幅重力波任意时刻的三维形貌及大幅重力波任意点的时间历程。这是对壳液耦合系统中自由表面波进行实验测试的新尝试，为今后的理论研究提供了可靠的实验数据
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  基于声阵列技术的汽车噪声源识别试验研究

  司春棣 陈恩利 杨绍普 王翠艳

  . 2009, 28(6): 171-174.

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  声阵列技术通过多个传声器获取声场信息，使用波束形成原理对声场信号进行处理，能对宽带声源进行有效识别。利用基于波束形成的声阵列噪声源分析技术，研究了汽车辐射噪声的频率特性和能量分布特性，通过与光学图像的自动重叠，获得了汽车整车最大噪声源的频率、空间位置及产生来源。试验结果表明，声阵列技术能够快速有效地进行噪声源诊断和声源空间定位，为汽车的噪声控制提供了科学依据。
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  通气参数对水下两相冲压式发动机内推力影响的数值模拟研究

  董 磊 张嘉钟 魏英杰 金大桥

  . 2009, 28(6): 175-178.

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  排水下两相冲压式发动机是基于泡状两相流在Laval喷管中运动的理论开发的一种新型发动机。采用CFD数值分析的方法对水下两相冲压式发动机的工作机理进行了初步的研究。在定常流动工况下，不考虑空气的可压缩性和热交换，设来流速度和通气角度不变，得到了发动机内推力随通气参数变化的规律。通气速度为超音速的情况下，得到发动机的内推力随着通气速度的增大而增大，但是当通气速度达到一定范围时，发动机的内推力波动较大。通入单一空气时，温度对发动机内推力几乎没有影响。通入的空气体积流量不变且其中含有水蒸汽时，空气的湿度越大，发动机内推力就越小。
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  水下超空泡航行体非线性动力学与控制

  魏英杰 王京华 张嘉钟 曹 伟 黄文虎

  . 2009, 28(6): 179-182.

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  利用超空泡可以大幅地提高水下航行体的速度，由于在超空泡状态下航行体几乎完全被空泡包裹，超空泡航行体的流体动力和稳定性和以往全沾湿航行体完全不同，同时航行体尾部与空泡壁作用产生的非线性滑行力的出现，这些都对水下超空泡航行体的动力学建模和控制策略提出了很大的挑战。文中分析了超空泡状态下航行体各部分所受的流体动力，提出了航行过程中尾翼效率的计算方法，建立了超空泡航行体非线性动力学模型，设计了非线性切换控制策略。
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  大跨拱桥三维多点随机地震响应分析

  吴玉华 楼文娟

  . 2009, 28(6): 183-187.

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  对大跨度钢管混凝土拱桥进行三维正交地震动多点激励下的平稳随机响应分析。建立了跨径308m中承式钢管混凝土拱桥的精细有限元模型，采用多维多点平稳随机地震响应分析方法，数值仿真了该拱桥在一维P波、一维SH波、一维SV波多点激励下的地震响应以及考虑互谱的三维多点激励地震响应，研究了三维地震动、行波效应和部分相干效应对拱肋内力的影响。数值分析结果表明：考虑地震动的空间效应对拱肋内力有很大改变，地震动的行波效应对拱肋内力的影响比部分相干效应的影响更大，三维地震作用比单维地震作用的拱肋内力有较大增幅。对大跨度钢管混凝土拱桥，必须进行多维多点地震激励的响应分析，否则有可能严重低估结构的地震设计内力。
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  利用卷曲机振动信号测量烟用醋纤丝束卷曲能的方法

  许文菊 杨宝如 宋敏峰

  . 2009, 28(6): 188-190.

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  卷曲能是烟用醋纤丝束的重要质量指标。卷曲能的大小由卷曲机压板压力和对辊压力进行控制，经分析发现卷曲能的量级与压板的振动大小直接相关。因此，本文介绍了一种采用电涡流传感器测量卷曲机压板的振动，从而经过建模和计算快速获得卷曲能的方法，同时开发了一套卷曲机振动信号监测系统。监测系统和卷曲能快速测量方法经实际生产验证，结果表明测量所得的卷曲能数据比测试卷曲能数据更加稳定，而且能迅速反应卷曲机压板压力状态的变化。