2009年, 第28卷, 第7期　
刊出日期：2009-07-25

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论文
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  遗传算法在单层球壳质量优化中的应用

  江季松 叶继红

  . 2009, 28(7): 1-7.

  摘要 ( 1579 ) PDF全文 ( 933 )   可视化   收藏

  摘要: 经典遗传算法存在局部搜索能力不强，“早熟”现象和后期收敛速度放慢等缺陷，本文将自适应策略与“预选择机制”的小生境技术同时引入其中，加入小生境技术后可以避免陷入局部收敛的问题；在小生境遗传算法基础上加入自适应策略，实现对种群的杂交概率和变异概率进行自适应控制，从而形成一种改进小生境遗传算法，可以有效维持种群中个体的多样性，同时可以改善全局收敛的可靠性。通过三个典型算例验证了本文算法的正确性，并通过单层球壳的算例分析表明该方法稳定性好，全局搜索能力强，但在计算时间上长于ANSYS自带的优化模块。本文算法可以应用于优化变量繁多的大中型网壳结构截面优化问题，优化效果明显。
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  利用粒子群优化算法实现阻尼比和频率的精确识别

  胡 峰;吴 波;胡友民;史铁林

  . 2009, 28(7): 8-11,2.

  摘要 ( 1582 ) PDF全文 ( 957 )   可视化   收藏

  摘要：本文提出了一种利用粒子群优化算法辨识阻尼比和频率的方法。该方法将系统频率、阻尼比、幅值和相位的辨识问题转化为非线性优化问题，引入粒子群优化算法寻找全局最优解。基于粒子群优化的阻尼比和频率辨识方法不需要测量激励信号，原理简单，实现容易。仿真和实验结果表明：基于粒子群优化算法的阻尼比和频率辨识方法不受邻近模态耦合的影响。在无噪声条件下具有较高的辨识精度，随着信噪比的逐步降低，辨识精度开始逐步下降。用低通滤波器滤除高阶模态后，得到的脉冲响应信号对频率、阻尼比、幅值的辨识精度影响很小，对相位的辨识精度影响很大。

  
  

  
  
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  空间碎片对绳系卫星冲击的影响分析

  刘丽丽 文浩 金栋平 胡海岩

  . 2009, 28(7): 12-16.

  摘要 ( 1667 ) PDF全文 ( 1002 )   可视化   收藏

  摘 要：研究了绳系卫星受到太空碎片冲击时的最优控制响应。考虑系绳弹性和复杂边界约束，利用二阶微分包含及Legendre伪谱算法，提出了三维绳系卫星系统最优控制方法并给出了其回收过程最优控制的响应，获得了太空碎片对绳系卫星的冲击响应规律。

  
  
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  基于谱相关的齿轮振动监测技术研究

  毕果 陈进

  . 2009, 28(7): 17-21.

  摘要 ( 1690 ) PDF全文 ( 1290 )   可视化   收藏

  摘要：齿轮振动信号的特征循环频率具有谐频成分，谐频循环频率簇对应的谱线相关性综合反映了系统中的某种啮合振动或调制现象。以此理论为基础，本文提出了啮合振动监测因子和调制监测因子两种累积能量因子，利用单一传感器采集得到的信号，以全频段信息为依据，进行振动信息的抽取和剥离，实现针对性的齿轮振动监测。实例分析结果证实了基于谱相关的状态监测技术具有较高的灵敏性，能够初步判断系统中的故障所在。
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  新型少齿差减速器动态特性分析及实验研究

  刘文;林腾蛟;李润方;王家序

  . 2009, 28(7): 22-27.

  摘要 ( 1668 ) PDF全文 ( 1042 )   可视化   收藏

  摘 要 针对某新型少齿差行星减速器，进行了不同啮合位置时的多体接触有限元分析，求得轮齿时变啮合刚度，采用动力接触有限元法计算齿轮啮合冲击激励，得出包括时变刚度激励、误差激励、啮合冲击激励的齿轮啮合内部动态激励。建立减速器的有限元动力分析模型，在综合考虑内部激励和外部激励的情况下计算了减速器的时域和频域响应及加速度级1/3倍频程结构噪声。利用振动测试分析仪对新型少齿差内啮合减速器进行测试分析，并与有限元计算结果进行对比，二者较为吻合。
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  浮筏隔振系统的一种新隔振效果建模方法

  马永涛 周炎 张泉南 童宗鹏 尹立国

  . 2009, 28(7): 28-32.

  摘要 ( 1604 ) PDF全文 ( 903 )   可视化   收藏

  摘要：本文提出了一种浮筏隔振系统的新建模方法，这种新的方法基于阻抗理论，避开了以往阻抗矩阵在筏架处理中的困难，应用这种新建模方法简单可行，并且计算得到的隔振效果可与实验的加速度振级落差相对应，具有很强的工程实用性。本文将应用方法得到的结果与试验进行对比，取得了较好的结果。这种方法可为浮筏隔振系统的进一步研究与工程应用提供更有利的模型。为了与以往的阻抗建模方法加以区别，最后将这种方法命名为“传递系数法”。
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  转子系统瞬态热启动过程动力学特性研究

  袁惠群 ;朱向哲;李东;闻邦椿

  . 2009, 28(7): 33-37.

  摘要 ( 1719 ) PDF全文 ( 895 )   可视化   收藏

  摘 要：某型航空发动机在停车后的冷却过程中，其高压转子会产生较大的热弯曲。当再次启动时，高压转子会产生较大的热振动，进而威胁到发动机的安全运行。采用流-热-固-动力学开放式半耦合系统，对停车后不同时刻的瞬态温度场对某航空发动机高压转子系统的瞬态热启动特性的影响进行了探讨并和试验值进行了比较。结果表明，高压转子的停车时间位于65~90min时，其转子的最大振速超过了最大临界安全振速80mm/s，因此，热启动时应当尽量避开这一时间段，或者在这一时间段冷运转后再启动减小热弯曲对瞬态振动的影响。计算结果为航空发动机高压转子系统的优化设计和热弯曲故障诊断提供了理论依据。
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  实验模型和有限元模型的混合建模方法

  董兴建;孟 光

  . 2009, 28(7): 38-40.

  摘要 ( 1473 ) PDF全文 ( 787 )   可视化   收藏

  摘要 给出了更容易由实验测量的基于剩余动柔度的剩余惯性释放附着模态的定义式，通过部分忽略高阶截断模态的动态效应，给出了剩余质量和剩余刚度的近似表达式，简化了子结构的实验建模过程。提出了基于自由界面模态综合法的实验模型和有限元分析模型的混合建模方法。数值计算表明，基于剩余动柔度的剩余惯性释放附着模态更容易通过实验获得，而对剩余质量和剩余刚度的近似处理并不影响模态综合的精度。

  
  
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  求解地面运动激励下的部分覆盖约束层阻尼贮液圆柱壳耦振的整合状态传递矩阵法

  袁丽芸; 向 宇; 黄玉盈; 倪 樵

  . 2009, 28(7): 41-49.

  摘要 ( 1991 ) PDF全文 ( 919 )   可视化   收藏

  摘要：基于一般情况下的线弹性薄壳方程和势流理论，考虑被动约束层阻尼（PCLD）的剪切变形的能量耗散和液固耦合相互作用，文中首先导出了PCLD圆柱层合壳的整合一阶矩阵微分方程，该方程的状态向量的每个元素都有明确的物理意义，更方便用于层合壳体在各种边界支承条件的动力学问题的求解。然后通过将流体动压力写成含待求系数的解析形式，借助流固交接条件、新型齐次扩容精细积分法和叠加原理，建立了一种分析该类结构耦振问题的高效率、高精度的半解析半数值方法。通过与无水、两端简支的全覆盖PCLD圆柱壳在轴对称情况下自由振动的解析解结果比较，验证了本文方法的有效性。最后基于文中提出的方法，研究了部分覆盖PCLD贮液圆柱容器在地面运动激励下的动力响应，研究了PCLD厚度、长度、敷设位置以及粘弹芯的复剪切模量模型对减振效果的影响。
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  基于降阶模型的非经典阻尼结构拓扑修改的复模态重分析方法

  何建军;姜节胜

  . 2009, 28(7): 50-54.

  摘要 ( 1590 ) PDF全文 ( 1083 )   可视化   收藏

  摘要：对非经典阻尼结构自由度增加的拓扑修改重分析问题，提出了一种近似方法。这一方法基于初始结构和拓扑修改结构的降阶模型，采用动力缩聚和复矩阵奇异值分解两个步骤，然后结合瑞利商逆迭代法来求解。数值算例结果表明：该方法具有较高的精度，且效率高。
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  基于随机游走和输入估计方法的振动主动控制研究

  邵敏强;陈卫东;陈 前

  . 2009, 28(7): 55-60.

  摘要 ( 2279 ) PDF全文 ( 712 )   可视化   收藏

  摘要:为了研究未知外扰作用下动力学系统的振动主动控制问题,结合Kalman滤波和LQG(linear quadratic Gaussian)控制方法，提出了基于随机游走和输入估计的振动主动控制方法。为尽量获取未知外扰信息，首先采用随机游走模型构建求知外扰信号的离散递推形式，并将其作为辅助状态引进受控系统的状态方程。然后，借助具有信号识别和跟踪能力Kalman滤波原理，对含有辅助状态的系统进行状态估计，从而得到未知外扰的估计值．根据系统已知测量输出、未知状态及外扰的估计值构造系统目标函数，采用ＬＱＧ方法求解系统最优控制输入。最后针对sdof模型进行数值仿真。结果表明受控系统在非随机和随机外激励下都具有良好的控制效果，且控制精度优于传统ＬＱＧ方法
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  吸振夹层壁板颤振抑制的吸振器频率设计

  杨 飞;杨智春;王 巍

  . 2009, 28(7): 65-68.

  摘要 ( 1632 ) PDF全文 ( 678 )   可视化   收藏

  摘 要：为了完善在夹层壁板的芯层安装微型动力吸振器来抑制壁板颤振这一新方案，研究了吸振夹层壁板中悬臂梁式动力吸振器的频率设计方法。基于壁板颤振的模态耦合机理，分别以单频率设计和双频率设计原则来确定吸振夹层壁板的吸振器频率。结果表明，所有微型吸振器按单频率设计时，存在一个不等于原夹层壁板颤振耦合模态频率和颤振频率的吸振器最佳设计频率，使得吸振夹层壁板的颤振速度最大；微型吸振器按双频率设计时，吸振夹层壁板的最大颤振速度远大于按单频率设计的最大颤振速度。
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  爆破振动特征参量的粗糙集模糊神经网络预测

  史秀志;薛剑光;陈寿如

  . 2009, 28(7): 73-76.

  摘要 ( 1553 ) PDF全文 ( 935 )   可视化   收藏

  摘 要 爆破振动特征参量对爆破振动危害效应有重要影响。首次用粗糙集模糊神经网络方法对振幅、主频率及主频持续时间进行预测。首先介绍了粗糙集模糊神经网络的基本思想，其次，分析了印象爆破振动特征参量的主要因素，建立了基于粗糙集模糊神经网络的爆破振动特征参量预测模型；最后用某边坡开挖爆破中的振动观测指标对模型进行了训练，并对15组指标进行了测试。结果表明：粗糙集模糊神经网络预测模型能反映了影响因素与特征量之间的非线性关系，适用于爆破振动特征参量预测。一次预测1个指标的精度高于同时预测3个指标的精度。
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  台湾后龙溪桥风洞试验研究与静风响应分析

  许福友;张哲;李天飞;石磊

  . 2009, 28(7): 77-80.

  摘要 ( 1571 ) PDF全文 ( 269 )   可视化   收藏

  摘 要：通过风洞试验研究了台湾后龙溪桥气动稳定性；获得了混凝土梁和钢梁两种断面发生涡振的条件、涡振锁定风速范围及涡振振幅；对自然界和风洞中的风轴和体轴异同进行了区分；实测了两种断面的静气动力系数；最后进行了非线性静风荷载响应分析。研究结果表明：实桥风速达到135m/s，不会发生气动失稳；钢梁和混凝土梁断面+3°攻角时在均匀流场中会发生竖向和扭转涡振，扭转涡振风速锁定风速很高，而且范围很宽；在紊流度约为10％风场中，攻角在-3°～+3°范围内，未观测到明显涡振；由静风荷载引起的主梁附加攻角很小，风荷载非线性对主梁扭转位移和侧向位移影响很小，而对竖向位移影响相对较大，原因是竖向风荷载引起主缆刚度改变。
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  高速列车交会时的风致振动研究

  李雪冰;侯传伦;张曙光;张继业;张卫华

  . 2009, 28(7): 81-84.

  摘要 ( 1665 ) PDF全文 ( 393 )   可视化   收藏

  摘 要：为了阐明高速列车交会过程中气动力对列车的系统动力学行为的影响，分别建立了CRH-2动车组的简化几何模型和50个自由度的车辆系统动力学模型。采用有限体积法对三维瞬态可压缩雷诺时均Navier-Stokes方程和k-e 两方程湍流模型进行求解，并通过滑移网格技术实现列车的运动，对考虑和不考虑气动力时的列车系统力学响应进行了数值模拟，并对两种情况下列车的安全性和舒适性进行了分析讨论。研究发现：气动力在列车交会过程中变化剧烈，对列车系统动力学行为的影响非常明显，交会时列车振动剧烈，头车和尾车的安全性和舒适性明显降低。
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  基于SVM的船舶上层建筑舱室噪声预报方法

  姚熊亮;张林根;程明亮;栾景雷;庞福振

  . 2009, 28(7): 85-89.

  摘要 ( 1540 ) PDF全文 ( 686 )   可视化   收藏

  摘 要：为对舰船舱室噪声进行精确预测，提出了基于SVM（支持向量机）的舱室噪声预测方法。采用RBF核函数和ERBF核函数，以某集装箱船上层建筑舱室噪声为训练样本，建立了两种集装箱船上层建筑舱室噪声的非线性回归模型；并应用两种模型对母型船及另一艘集装箱船上层建筑舱室噪声进行预测，并将预测结果进行了比较分析；在此基础上，应用效果较好的模型对一艘散装货船上层建筑舱室噪声进行预测。预测结果表明：应用SVM非线性回归模型对船舶上层建筑舱室噪声的预测是可行的，预测效果较为理想。
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  弗德卡曼滤波阶比跟踪解耦新方法

  郭瑜;迟毅林

  . 2009, 28(7): 90-94.

  摘要 ( 1859 ) PDF全文 ( 758 )   可视化   收藏

  摘要：弗德卡曼（Vold-Kalman）滤波阶比跟踪法是目前旋转机械阶比分析中能对阶比耦合干扰进行有效解耦操作的方法。但是传统的弗德卡曼升滤波解耦方法存在计算效率低，在无法充分获得耦合阶比瞬时频率信息时不能使用等不足。本文提出了一种基于独立分量分析技术的弗德卡曼滤波阶比跟踪解耦方法。其先将混合观察信号分解为阶比分量、耦合干扰等不同的独立信号分量，再在此基础上对分离出的阶比分量信号对应独立信号分量进行弗德卡曼滤波阶比跟踪分析，有效解决了传统解耦方法计算效率低，解耦需要干扰信号瞬时频率的不足。文中对弗德卡曼滤波阶比跟踪和独立分量分析的基本原理进行了简要介绍，在此基础上提出了本方法的实现方案。通过仿真试验和实际测试对本方法的有效性进行了评价。

  
  
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  民机驾驶舱舱音小波包分析及特征提取

  郭超;姚红宇;舒平;陈果

  . 2009, 28(7): 95-98.

  摘要 ( 1542 ) PDF全文 ( 1080 )   可视化   收藏

  摘 要：针对民航事故调查中的舱音背景声分析，利用小波包分析方法，对不同种类开关手柄声进行了三层分解，提取了不同开关手柄声的各频带归一化能量特征用于对开关手柄进行识别。最后，以B737客机的常用开关手柄的声音为研究对象，采集了大量舱音信号，利用该方法，对舱音信号进行了分析识别，并对结果进行统计验证。

  
  
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  基于分解法的最大熵随机有限元法

  李金平;陈建军;黄白;朱增青

  . 2009, 28(7): 99-104.

  摘要 ( 1621 ) PDF全文 ( 780 )   可视化   收藏

  摘要：提出了一种新的基于分解法的最大熵随机有限元方法，利用单变量分解将多维随机响应函数表述为单维随机响应函数的组合形式，从而将求解随机结构响应统计矩的多维积分表达式转化为单维积分式，对单维积分采用高斯-埃尔米特积分格式求解。在获得结构响应的统计矩之后，利用最大熵原理求得结构响应的概率密度函数解析表达式。该法不涉及求导运算，对于非线性随机问题非常适用。算例结果表明，本文方法具有较好的精度与计算效率。

  
  
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  纵弯复合多自由度球形超声电机的研究

  陈维山 郝铭 赵学涛 陈思 石胜君

  . 2009, 28(7): 105-110.

  摘要 ( 2316 ) PDF全文 ( 653 )   可视化   收藏

  摘 要：目前国内外对多自由度超声电机的研究和应用尚属探索阶段，出现了多种结构的多自由度超声电机。本文提出了一种新型单振子纵弯夹心换能器式超声电机结构，由单一驱动足产生多自由度振动轨迹，驱动球形转子作多自由度运动；对十字交叉换能器做了模态分析，对纵振和弯振做了模态简并；建立了驱动足的运动轨迹方程，并仿真分析了典型驱动方式下驱动足的振动轨迹；试验测试了样机转子绕X、Y、Z轴转动的速度与电压之间的关系和转矩与速度之间的关系，计算了相应情况下电机的最大效率；电机旋转方向与分析结果一致。

  
  
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  非线性结构系统识别的自组织蒙特卡洛滤波方法

  龚治国;朱 雷阵雨;唐和生

  . 2009, 28(7): 111-114.

  摘要 ( 1545 ) PDF全文 ( 686 )   可视化   收藏

  摘 要：提出一种对扩展的非线性状态空间模型进行识别的自组织序贯蒙特卡洛滤波方法. 通过在原始状态空间模型中增加未知待识别参数来定义扩展的状态空间模型,该模型为自组织非线性状态空间模型,适用于解决噪声分布的自校正问题;同时该系统识别方法通过引入局部似然函数,可以从有限的有效数据中进行最优参数选取.给出了Bouc-Wen滞回系统识别的数值算例,证明了该方法的有效性.

  　
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  爆炸冲击波在不同介质中传播衰减规律的数值模拟

  李顺波;东兆星;齐燕军;焦金锋;

  . 2009, 28(7): 115-117.

  摘要 ( 2479 ) PDF全文 ( 1426 )   可视化   收藏

  摘要：采用 ANSYS/LS-DYNA软件对冲击波在水、土、混凝土中的衰减规律进行了模拟研究，由计算得到的压力和能量的曲线，通过分析表明波阻抗对冲击波的初始峰值大小有很大的影响；土中冲击波的持续时间最长，混凝土中冲击波衰减较快；验证了冲击波速和波强度有关，波的强度越大，波速越高；能量的大小和介质的可压缩性有关，土中能量最大，水中能量最小。
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  一种新的小波阈值函数及其在振动信号去噪分析中的应用

  唐进元;陈维涛;陈思雨;周 炜

  . 2009, 28(7): 118-121.

  摘要 ( 1666 )   可视化   收藏

  摘要：研究一种新的小波收缩阈值函数用于信号的去噪分析，对比分析了硬阈值、软阈值和新收缩阈值函数的优缺点，给出了收缩阈值函数法中的阈值计算详细过程，基于虚拟仪器LabVIEW构建检测齿轮箱系统的振动与噪音检测系统，在MATLAB平台上利用收缩阈值方法开发了对齿轮箱振动和噪声信号进行去噪处理的软件，试验数据的分析表明：基于新的小波阈值函数的信号降噪分析方法去噪效果明显，且保留了原始信号的细节特征，是一种较传统经典去噪手段更为优越的方法，具有较高的实用价值。

  
  
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  行波型杆式超声电机定子的参数化有限元法优化设计

  张健滔;朱华;赵淳生

  . 2009, 28(7): 122-125.

  摘要 ( 1583 ) PDF全文 ( 1088 )   可视化   收藏

  摘要：利用参数化有限元优化方法，对行波型杆式超声电机定子进行优化设计。首先，在确定电机定子初始结构的基础上，建立其参数化有限元模型。其次，对定子有限元模型进行模态分析，求解工作模态频率对各结构参数的灵敏度，选取灵敏度高的结构参数为设计变量，并以反映电机输出性能的重要参数作为目标函数。同时，设计了定子结构的优化方案，采用了零阶优化方法，对其结构进行优化设计。最后，根据优化结果，制作了定子样机。试验表明：定子工作模态和端面质点的振幅都满足了预期的设计要求，试验结果与优化设计结果相符。研究表明，利用该优化设计方法能有效地缩短超声电机设计周期。
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  基于磁流变阻尼器的高速机车横向半主动振动控制研究

  马新娜;杨绍普 邸书灵

  . 2009, 28(7): 126-130.

  摘要 ( 1744 ) PDF全文 ( 1018 )   可视化   收藏

  摘 要：在分析磁流变阻尼器Bouc_Wen立方修正模型及高速机车振动特点基础上，提出应用磁流变阻尼器进行机车振动控制，建立了基于磁流变阻尼器的17自由度高速机车横向半主动模型。针对模型的非线性特征，在简单模糊控制规则基础上，提出根据控制效果实时修正磁流变阻尼器输入参数的自适应模糊控制策略。在MatLab环境中进行仿真，结果表明：与被动控制、简单模糊控制相比，自适应模糊控制能有效衰减机车横向振动；在低频阶段，尤其是对乘坐舒适度影响大的5~8HZ范围内能显著提高高速机车的平稳性和乘坐舒适性。
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  受演变随机激励结构响应的扩展精细积分方法

  慕文品

  . 2009, 28(7): 131-134.

  摘要 ( 2443 ) PDF全文 ( 699 )   可视化   收藏

  摘要：对于受演变随机激励的线性多自由度体系，给出了计算其非平稳响应的扩展精细积分方法。首先采用虚拟激励法，将随机荷载转化成确定性荷载，然后采用Duhamel积分的精细计算方法，构造出统一形式的精确、高效递推格式。本文方法避免了矩阵的求逆运算，不依赖于系统矩阵或其动力矩阵的性态，提高了数值稳定性和应用范围。本文方法具有与混合型时程精细积分方法同样高的数值精度，而效率上要高于增维精细积分方法。算例验证了本文算法的优越性。
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  航空发动机自带冠叶片减振特性研究

  南国防;任兴民;何尚文;杨永锋

  . 2009, 28(7): 135-138.

  摘要 ( 2011 ) PDF全文 ( 1159 )   可视化   收藏

  摘 要：将自带冠叶片模化为质量弹簧模型。自带冠叶片减振主要是由于冠间碰撞和摩擦的组合运动来实现的，因此本文将冠间的接触简化为带对称间隙的弹簧阻尼模型，摩擦模型采用Sgn模型，从而建立该系统的动力学方程，进而采用Runge-Kutta数值方法求解系统的动力学方程。本文主要探讨了冠间间隙、刚度比、接触角度、摩擦系数等多种参数对减振效果的影响。结果表明：叶片的振动能量与冠间间隙、刚度比、接触角度、摩擦系数等参数有关，参数选取要考虑工作转速的范围。冠间的碰摩组合运动为硬式分段线性的非线性振动，因此本文同时采用Poincaré映射图和频谱图等方法对系统的非线性特性进行了一定的研究。

  
  
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  跨座式轻轨车与连续轨道梁空间振动分析

  郭文华;刘海涛

  . 2009, 28(7): 139-142.

  摘要 ( 1519 ) PDF全文 ( 1025 )   可视化   收藏

  摘 要：提出了一种跨座式轻轨车与连续轨道梁空间耦合振动时域分析方法。桥梁采用常规有限单元模拟，跨座式轻轨车采用弹簧阻尼相连的多刚体模拟，可方便考虑走行轮、导向轮、稳定轮下轨道不平顺的影响，直接建立轻轨车－桥梁时变系统的空间振动方程，采用直接积分法同时求解轻轨车、桥梁的空间动力响应，并编制了相应的计算分析程序。以一联3×30 m的双线连续轨道梁为例，计算了轻轨车以不同车速通过双线轨道梁时全过程车桥动力响应。探讨了不同车速、单线行车、双线对开等不同工况对车桥动力响应的影响。计算结果表明：在设计行车速度下，轻轨车可安全舒适通过该连续轨道梁；桥梁具有良好的整体刚度。该方法可运用于跨座式轻轨车与其它大跨度桥梁的空间振动分析。
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  某人行景观悬索桥抗风性能试验研究

  许福友;谭岩斌;张哲;陈国芳

  . 2009, 28(7): 143-146.

  摘要 ( 1706 ) PDF全文 ( 829 )   可视化   收藏

  摘 要：通过全桥气弹模型试验对均匀和紊流场、3种风攻角宿迁黄河公园景观桥风振响应性能进行了研究；对风速高度变化修正系数的理论计算值与规范值作了对比，分析其偏差原因。研究结果表明:地表越粗糙、高度越低，修正系数差值越大；40m高度以上两种结果非常吻合；黄河公园景观桥在三种攻角条件下，都未发现明显的涡激振动，且满足气动稳定要求；即使高风速条件下，抖振位移标准差也有可能高于平均值；均匀和紊流场中位移峰值因子及其比值分别主要分布在区间[2.5，4]和[0.8, 1.2]内；峰值因子与风场、风速、攻角之间基本不存在明确对应关系；本文研究结果对风振理论分析中峰值因子的合理取值提供很好参考。
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  通过可动触点延长接触时间的新型微冲击开关

  蔡豪刚;丁桂甫;杨卓青;周镇威;汪红

  . 2009, 28(7): 147-152.

  摘要 ( 2562 ) PDF全文 ( 1313 )   可视化   收藏

  摘 要：基于非硅表面微加工技术，设计并制造了一种用于振动监测的新型微机电系统(MEMS)冲击开关。开关主要由三部分构成：作为可动电极的质量块，作为固定电极的十字梁，和位于质量块中心的具有延时作用的可动触点。通过ANSYS有限元仿真对器件进行模态分析，考察了器件的横向抗干扰能力；并提取了器件的物理参数（如弹簧弹性系数和系统有效质量），以用于Simulink动态仿真。通过动态仿真验证了器件的工作原理，并与传统微冲击开关进行了比较。使用落锤实验对所制造出的微冲击开关进行测试，加载波形为脉宽1ms的半正弦冲击加速度，测得其阈值约为145g，并且接触时间可稳定在50μs以上。测试结果与仿真符合较好，证明了新型设计可以有效地增强接触效果，所建模型可以较准确地描述器件的动态响应。
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  一般支承条件下输流管道的非线性动力学特性研究

  包日东;金志浩;闻邦椿

  . 2009, 28(7): 153-157.

  摘要 ( 1637 ) PDF全文 ( 1077 )   可视化   收藏

  摘要: 研究两端一般支承垂直放置的输流管道系统，采用非线性动力学分析方法，研究其在自激、参数激励和外激励联合作用下的非线性动力学特性，分析系统出现混沌运动的参数条件和进入混沌运动的途径。数值仿真结果表明，随着平均流速和质量比的增大，系统响应交替出现周期和混沌运动两种形态。系统进入混沌运动的途径为倍周期分岔，由混沌转化为周期运动的途径为倍周期倒分岔。混沌运动和周期运动出现的参数与流体的平均流速和管道端部的支承/约束刚度有很大关联，随着管道端部约束刚度的增大，系统出现混沌运动的区域减小，说明管道端部的约束刚度有益于抑制混沌运动的发生。
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  基于快速独立分量分析的模态振型识别方法研究

  张晓丹 姚谦峰 刘佩

  . 2009, 28(7): 158-161,.

  摘要 ( 1612 ) PDF全文 ( 1000 )   可视化   收藏

  摘要：快速、准确地识别出结构的模态参数，特别是结构的振型是结构损伤精确识别与健康监测的重要前提。大多的模态参数识别时域方法都是从曲线拟合的角度或解算特征值的过程来实现。振型向量通过求解各阶模态的留数获得，这些方法依赖于模态频率与模态阻尼的识别。本文提出一种模态振型的直接提取方法，该方法基于快速独立分量分析技术，以模态响应之间的独立性构造目标函数，通过优化目标函数寻求振型向量的最优解，直接从结构自由响应或脉冲响应的数据矩阵中提取结构的振型向量。三自由度数值算例表明该方法有效，具有很高的识别精度且对测量噪声具有很好的鲁棒性。
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  恒压式径向柱塞泵定子的振动特性分析

  周天悦 王存堂 顾建 陈俊强

  . 2009, 28(7): 162-165.

  摘要 ( 1928 ) PDF全文 ( 944 )   可视化   收藏

  摘 要： 恒压式径向柱塞泵的工作状态可分为为恒流状态和恒压状态，而定子在这两个工作状态下表现出不同的振动频率特性。首先建立了径向柱塞泵定子的动力学模型，然后对其在两个状态下的位移振动频率特性进行分析，并设计振动测试装置对JB32H型径向柱塞泵定子的进行振动试验研究。分析及试验结果表明：无论在恒流状态还是在恒压状态，定子振动具有周期性；由于恒压控制系统的作用，恒压状态下的位移振动频带要比恒流状态下的位移振动频带窄；在恒压状态的频带范围内，恒流状态下的幅值要小于恒压状态下的幅值。研究的结果有助于柱塞泵的振动噪声控制。
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  基于频域分析垂直轴风力发电机组旋转主轴的风致动力疲劳

  李春祥 胡文悌 代泽兵 卞 祥

  . 2009, 28(7): 166-168.

  摘要 ( 1742 ) PDF全文 ( 784 )   可视化   收藏

  摘要：本文的主要目标是使用ANSYS有限元软件研究在风荷载作用下垂直轴风力发电机组(Vertical-axis wind turbine, VAWT)主轴在旋转状态下的风致动力疲劳问题。首先，在频域内，研究在脉动风作用下机组旋转主轴(转速为15.5m/s) 三个关键位置处的风动力响应特性。然后，基于机组旋转主轴风动力响应的计算与分析，对机组旋转主轴进行风致动力疲劳分析，计算其疲劳寿命耗用系数，以评价该机组旋转主轴的工作状况。
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  空间RRRP机械臂的刚柔耦合非线性动力学特性研究

  王磊;王三民;牛治永

  . 2009, 28(7): 169-174.

  摘要 ( 2153 ) PDF全文 ( 1144 )   可视化   收藏

  摘 要 机械臂的刚柔耦合非线性动力学特性分析是实现其运动精度控制的基础。针对某航天飞行器装载的RRRP型空间机械臂，采用模态组合函数描述各臂的弹性变形，将转动副角位移、移动幅线位移以及各臂的模态坐标作为广义自由度，利用Lagrange定理建立了空间RRRP机械臂的非线性动力学方程，采用4-5阶变步长 Longgekuta法，对非线性微分方程组进行了数值求解。研究了机械臂刚柔耦合的非线性特性及结构参数变化对末端振动的影响，为进一步实现其结构优化和精度控制奠定基础。
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  竖向不规则结构的抗震性能评估

  张凯;刘洪兵;王巍峰;刘玮

  . 2009, 28(7): 175-178.

  摘要 ( 1538 ) PDF全文 ( 1184 )   可视化   收藏

  摘要：本文基于模态Pushover方法和等强度延性需求谱理论，给出了竖向不规则结构评估的方法和步骤。通过模态Pushover方法，以考虑竖向不规则结构在地震作用下高振型的影响，利用等强度延性需求谱对等效单自由度体系进行计算，得到其延性和位移需求，并转化为多自由度体系的位移需求。利用上述方法对典型的竖向不规则结构算例进行了分析计算，结果表明该方法能够有效应用于竖向不规则结构的计算。

  
  
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  履带车辆紧急制动动力学仿真分析

  李伟;马吉胜;李志强;范兆军

  . 2009, 28(7): 179-182.

  摘要 ( 1615 ) PDF全文 ( 944 )   可视化   收藏

  摘 要：基于虚拟样机技术，用ADAMS/ATV模块建立了某型履带车辆的紧急制动动力学模型。通过实车的行驶试验和紧急制动试验对模型进行了VV&A验证，结果表明所建动力学模型在反映履带车辆行驶及紧急制动动力学行为方面能够满足工程分析的需要。将其作为分析平台，对履带车辆进行了紧急制动动力学仿真分析，分析了3-6档平均车速下紧急制动的动力学响应；并通过紧急制动仿真实验得到了履带车辆的制动特性图。
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  振动传递路径的功率流传递度灵敏度分析

  赵群;张义民;赵晋芳

  . 2009, 28(7): 183-186.

  摘要 ( 1528 ) PDF全文 ( 1010 )   可视化   收藏

  摘 要：基于振动的功率流理论和一般概率摄动法，研究振动传递路径的功率流传递概率的度量问题，提出了频域内振动传递路径系统的路径功率流传递度的新概念和方法。在考虑工程中的不确定因素以后，在频域内清晰地描述了振动传递路径系统的路径功率流传递度。研究功率流传递度对这些不确定因素的敏感程度，估计参数变化的效果，从而指导系统结构的优化。
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  密肋壁板结构简化计算模型对比分析

  黄炜; 张程华 姚谦峰 魏晓;荆罡 侯莉娜 穆林

  . 2009, 28(7): 187-191.

  摘要 ( 1508 ) PDF全文 ( 969 )   可视化   收藏

  提要:密肋壁板结构中多种材料及构件的使用与嵌套，使实体计算模型比较复杂，在结构计算中需要提出简化计算模型。结合课题组前期研究成果及现代高层结构计算理论，提出密肋壁板结构弹性阶段简化数值模型与解析模型。利用前期1/10比例振动台试验研究结果，采用刚架-复合弹性板模型对结构进行时程分析，并验证简化数值模型的正确性；利用解析模型和数值模型对实际工程进行对比分析，验证解析模型的合理性。理论与试验表明：采用刚架-复合弹性板模型作为密肋壁板结构在弹性阶段的数值模型具有一定的理论依据和可行性；提出的框架-复合墙模型作为密肋壁板结构在弹性阶段的解析模型较为合理，为实际工程提供了一种较为简化、实用的手算解析方法。
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  E型钢阻尼器数值仿真及试验研究

  潘晋;吴成亮;仝强;高峰利

  . 2009, 28(7): 192-195.

  摘要 ( 2497 ) PDF全文 ( 1264 )   可视化   收藏

  摘 要: 本文吸收国外的研究成果,应用高强度钢代替软钢设计了E型钢阻尼器。通过试验与数值仿真对该类阻尼器的滞回性能和恢复力模型进行了研究，表明Ｅ型钢阻尼器采用弹塑性材料模型在循环载荷作用下具有良好的耗能性能。通过本文分析说明该设计方法可以应用于高强度钢，降低了生产成本。

  
  
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  螺栓连接非线性振动特性研究

  陈学前;杜强;冯加权

  . 2009, 28(7): 196-198.

  摘要 ( 1557 ) PDF全文 ( 1298 )   可视化   收藏

  摘要：在不同的外界激励下，螺栓连接常常表现出一定的非线性。为研究螺栓连接的非线性特性，设计了一个螺栓连接系统，并对其进行不同基础激励下的正弦扫频实验。通过实验数据的分析得到了螺栓连接的共振频率和相对阻尼系数，发现其随着激励量级的不同呈现出较明显的非线性特性。在理论模型研究中，将系统简化为非线性弹簧、非线性阻尼器、质量块的单自由度模型，并利用实验数据对非线性方程中的系数进行了识别。利用此非线性模型，求出系统的主共振频率和相对阻尼系数，它们与实验结果相比差别较小，说明文中所给的非线性方程能较好描述螺栓连接的振动特性。
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  桥面中央开口悬索桥涡激共振与制涡试验研究

  欧阳克俭;陈政清;韩艳;李红利

  . 2009, 28(7): 199-202.

  摘要 ( 2018 ) PDF全文 ( 1070 )   可视化   收藏

  摘 要: 本文研究了中央开口断面悬索桥涡振及其控制风洞试验。考虑了模型涡振幅值和和实桥涡振幅值之间换算的修正系数，风洞试验表明中央开口是导致该种断面形式涡激振动发生的主要原因。所设计的两种制涡方案都能达到控制涡振的目的，在不改变断面形式等因素的前提下，本文设计的制涡方案二能有效控制涡振，符合工程实际要求。同时试验也表明，阻尼能大幅降低涡振幅值。

  
  
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  基于传递函数的消声器传声损失测量研究

  褚志刚;徐少华;卢 喜;杨 亮

  . 2009, 28(7): 203-207.

  摘要 ( 1578 ) PDF全文 ( 1099 )   可视化   收藏

  摘 要：传统的消声器传声损失测量通常是在单末端边界条件下，将消声器上、下游侧作为2个独立声学系统，分别测量上游侧入射功率和下游侧透射功率，进而计算确定其传声损失，该方法未能完全考虑消声器下游侧末端反射波对上游侧的耦合效应，限制了传声损失的测量精度。因此，为了完整计及下游侧末端反射波对上游侧的耦合，提出了基于传递函数的4传声器位置、双末端边界条件传声损失测量方法。并给出了提高传递函数测量精度的传递函数修正算法。在此基础上，以B&K的声学材料测试系统为硬件平台，对典型扩张式消声器进行了传声损失测量分析，实验结果与理论分析结果具有良好的一致性。