振动与冲击

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张景川;曾周末;赖平;封皓;靳世久

. 2010, 29(5): 1-4.

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本文提出了基于小波能谱和小波信息熵的油气管道异常振动事件识别方法。基于Mach-Zehnder光纤干涉仪原理的分布式光纤油气管道安全监测系统实时检测管道沿途振动信号,对测量的时间序列进行小波变换，根据小波系数计算小波能谱与小波信息熵，通过小波能谱和小波信息熵值两种测度识别不同的管道安全异常事件。港枣线成品油管道的现场实验结果表明，该方法可以快速有效地识别管道周围发生的泄漏及其他异常情况，其总体识别准确率达到98.5％，有效降低了误报警率，具有较强的在线工况识别能力。

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包带连接建模与非线性动力学特性分析

白绍竣;尉飞;郑钢铁

. 2010, 29(5): 5-10.

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在航天工程中，包带连接机构是应用最为广泛的星箭连接分离机构，其主要由两个半圆形钢带（包带）和若干V形截面的卡块组成。为研究包带连接的力学特性，首先分析了包带连接中各个部件之间的接触力以及接触力之间的关系。然后通过将接触力等效为有限单元节点载荷的方法，把包带连接加入到整体结构的有限元模型当中。对于包含包带连接的结构，其动力学方程为非线性微分方程，方程的求解采用了Newmark直接积分法。最后，采用所提出的建模方法对一个标准接口的包带连接进行了计算，分析了包带连接的非线性动力学特性以及预紧力的影响。

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基于GARCH模型MSVM的轴承故障诊断方法

陶新民;徐晶;杨立标;刘玉

. 2010, 29(5): 11-15.

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针对振动信号因非平稳性导致自回归(AR)模型无法有效描述信号特征的不足，提出一种基于广义自回归条件异方差(GARCH)模型多类支持向量机(MSVM)的故障诊断方法。该方法首先利用GARCH模型拟合各种故障信号，将所得模型参数作为故障诊断特征，以MSVM作为故障诊断方法。试验结果验证了GARCH模型方法的可行性和有效性，同时将本文方法同基于AR模型的方法及其改进方法进行比较，结果表明本文方法在诊断率及诊断时间上都有明显提高。

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能量守恒逐步积分方法数值解研究

李妍;吴斌;欧进萍;

. 2010, 29(5): 16-19,3.

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由于能量守恒逐步积分方法对非线性结构具有很好的无条件稳定性，对Simo能量法、Hughes能量法两类能量守恒逐步积分方法进行了研究，以期获得适合非线性结构的最优算法。首先对两种方法的平衡方程进行对比，分析了它们保证系统能量守恒进而保证无条件稳定的方式。然后从理论上研究了两种方法求解动态平衡方程时得到的数值解,结果表明Simo能量法的平衡方程有唯一解，而Hughes能量法存在多解从而可能会导致求解时出现不合理解。数值算例结果验证了理论分析的正确性，同时表明Simo能量法的计算效率优于Hughes能量法和经典的平均加速度法。理论分析与数值算例结果表明Simo能量法优于Hughes能量法和平均加速度法。

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覆冰输电线路脱冰跳跃及抑制方法研究

杨风利;杨靖波;李正;韩军科;付东杰

. 2010, 29(5): 20-25,3.

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采用ANSYS建立铁塔—导线—地线—绝缘子—相间间隔棒的三维塔线系统有限元模型，考虑相间间隔棒棒芯直径、脱冰相位置及数量、覆冰厚度、脱冰档档距和高差等影响因素，完成了不同工况下的连续5档塔线系统脱冰跳跃动力分析，得到了导线跳跃高度、挂点不平衡张力和垂向荷载、铁塔杆件内力，确定了不同因素对相间间隔棒抑制效果的影响规律。针对单相导线脱冰的情况，综合抑制效果和经济性考虑，对4种相间间隔棒布置方案进行优化比选，确定了可有效抑制导线脱冰跳跃动力响应的最优布置方案。

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噪声协助的EMD-1.5维谱信号抗混分解与特征提取

陈略;訾艳阳;何正嘉;袁静

. 2010, 29(5): 26-30.

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针对大型动力装备核心部件微弱故障特征信息提取问题，提出了一种噪声协助的EMD-1.5维谱故障诊断方法。经验模式分解(EMD)方法中，信号极值点间隔特性影响模式混淆现象的出现，针对此状况提出信号极值点间隔特性评价方法，分析高斯白噪声有助于信号抗混分解原理，通过对原始信号加入高斯白噪声得到噪声协助的EMD方法，提高信号抗混分解能力。将1.5维谱与噪声协助的EMD方法结合，得到一种新的故障特征提取方法，该方法具有对信号进行有效抗混分解、提取非线性耦合等特性，并以此来提取故障的微弱特征信息。通过仿真研究与电力机车滚动轴承的故障诊断工程实例，验证了该方法的有效性。

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时滞微分方程特征值的近似求解方法

徐鉴;刘隆

. 2010, 29(5): 31-34.

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通过将时滞微分方程变换为积分方程后并进行离散，得到相应的差分方程，从理论上建立了差分方程的系统矩阵的特征值与原线性时滞微分系统的特征值之间的关系，从而得到了一种求解时滞微分方程特征值的新方法。作为算例，计算了时滞的Logistic方程的前10阶特征值。误差分析表明，本文提出的近似方法不但简单，并且有很高的精度。

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钢筋混凝土微平面本构模型及其算法研究

贾明晓;欧碧峰;王君杰

. 2010, 29(5): 35-39,6.

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阐述文献[1]的第二部分。第一部分在Bažant Z. P.等人提出的混凝土微平面模型的基础上引入钢筋的影响提出了一个适用于配筋混凝土的微平面动态本构模型。混凝土模型采用能够反映各种复杂受力行为并被试验充分验证的微平面模型，钢筋采用Cowper-Symonds型率相关的双线性模型。该模型可用于钢筋混凝土的静力和动力显式分析。这一部分将给出模型的显式算法和试验验证。

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纸质缓冲材料能量吸收特性研究进展

鄂玉萍;王志伟

. 2010, 29(5): 40-45.

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综述了两类常用纸质缓冲材料能量吸收特性的研究进展，从缓冲吸能影响因素及规律两方面总结国内外研究侧重点和取得的成果，并着重就环境湿度和应变率对纸质缓冲材料吸能特性影响的研究现状进行了阐述。提出考虑环境湿度和应变率，建立蜂窝纸板和瓦楞纸板能量吸收理论预报模型，构建兼具普适性、准确性和简便性的纸质缓冲材料吸能特性表征方法，并应用于缓冲包装优化设计中，是今后研究的重点。

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退化环面上的非线性jerk方程近似周期解的同伦分析方法

郑敏毅;胡辉;郭源君

. 2010, 29(5): 46-49,7.

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用同伦分析法求解退化环面上的非线性Jerk方程的近似周期和近似解析周期解。所得结果表明文中得到的一阶近似周期和一阶近似解析周期解与Gottlieb用低阶谐波平衡法求解得到的结果一样。当参数和初速度较大时，一阶近似周期与精确周期的百分比误差是4.8318%，而二阶近似周期与精确周期的百分比误差小于0.2199%。与数值方法给出的“精确”周期解比较，二阶近似解析周期解比一阶近似解析周期解要精确的多。因此，同伦分析法是求解非线性Jerk方程的一种非常有效的方法。

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主动隔振作动器刚度放大与控制误差分析

张涛;黄宏彪;王斌;曾台英;徐嘉;刘芳;赵芳芳;朱健强

. 2010, 29(5): 50-53.

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本文研究了主动隔振系统中作动器的刚度放大与控制误差问题。主动隔振系统中作动器的刚度应与其负载刚度相匹配，如果负载较大或者作动器刚度较小，可以利用作动器与小刚度弹簧串联的方式放大输出刚度。本文分析了控制器的输出误差均匀分布时主动隔振系统的隔振性能，分析表明，对作动器刚度放大时，需要同时提高控制器的相对精度与作动器的行程才能保证原有的隔振效果，作动器的输出刚度与控制器相对精度、作动器的输出行程两参数具有等效性与替代性。这为设计主动隔振系统时控制器与作动器在更广阔的范围内选择提供了依据。

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主动约束层阻尼圆柱壳动力学分析的新传递矩阵法

袁丽芸;向宇;黄玉盈;倪樵

. 2010, 29(5): 54-57.

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基于作者最近导出的被动约束层阻尼（PCLD）圆柱壳的一阶整合矩阵微分方程，结合压电材料本构关系和比例微分负增益反馈控制策略（PD），建立了一种求解主动约束层阻尼（ACLD）圆柱壳动力学问题的新传递矩阵方法。文中提出的ACLD圆柱壳的一阶矩阵微分方程，采用了简化的机电耦合模型。通过对ACLD圆柱壳自由振动及其在地震激励作用下的动力学响应分析，表明ACLD圆柱壳的阻尼特性和减振效果相对于PCLD圆柱壳具有明显优势，并且发现采用周向分块敷设ACLD，且施加与结构变形中的占优模态相匹配的控制电压分布方式对地震激励的抑制效果更好。

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追踪控制双频激励下汽车悬架系统的混沌运动

高大威;崔玲;王昊

. 2010, 29(5): 58-61.

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分析双频正弦激励下非线性汽车悬架系统的混沌运动，根据Lyapunov指数及Poincare截面判断系统的混沌运动，指出发生混沌运动时的相应幅值。之后，在系统状态全部可测的情况下设计一种控制器U，并用Lyapunov函数证明对此控制器闭环系统大范围渐近稳定。最后，使用该控制器对系统的混沌运动进行追踪控制，并对以上控制过程进行数值仿真。数值仿真结果证明控制方法是有效的。

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强风作用下超高层建筑风场特性的实测研究

申建红;;李春祥

. 2010, 29(5): 62-68,7.

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为了获取在强风作用下超高层建筑的风场特性，基于风压测试基本原理，本文设计出了新型风压传感器。针对一超高层建筑设计了风场实测的实施方案，获得了超高层建筑顶部的风速风向纪录，记录了墙面六个测点的风压时程。基于高空风速风压同步实测结果，分别对实测场地的风速风向特征及墙面风压特征进行了分析。结果表明，特殊地形条件下的风速脉动不完全符合典型的风速谱，而且其概率密度函数有可能不符合高斯分布；在这种情况下的墙面风压也呈现出不同程度的非高斯特征，尤其是在分离流区域；脉动风压的空间相关性与风洞试验研究的结果具有相同的规律。

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连续倒塌现象中结构动态响应特性的分析

王铁成;刘传卿

. 2010, 29(5): 69-73.

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局部破坏引起的动力响应是影响建筑物发生连续倒塌的重要因素。本文基于改变传力路径法建立了连续倒塌动力分析模型，对结构遭受局部破坏后的振动特性进行研究，并分析了失效时间及材料特性对结构动力响应的影响。分析结果表明，竖向固有振型是连续倒塌中动力响应的主要参与振型；失效时间越短，结构最大竖向位移及惯性力越大；且失效时间小于竖向固有振型对应的自振周期时，动力响应受失效时间的影响最为显著；较高的材料屈服强度可有效降低结构的竖向振动位移，但也会引发底层柱承受较大的竖向惯性力；强化模量的改变对结构动力效应的影响并不显著。

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水下爆炸气泡载荷在加筋板塑性变形中的作用

牟金磊;朱锡;黄晓明;李海涛

. 2010, 29(5): 74-77.

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水下爆炸产生的冲击波载荷和气泡载荷都会对水中结构产生毁伤作用。为研究水下爆炸气泡载荷在加筋板塑性变形挠度中所占的比例，利用通用有限元软件Abaqus/Explicit对加筋板模型在水下爆炸载荷作用下的动态响应进行了一系列数值仿真。载荷计算采用了Geers-Hunter模型，材料本构采用了Johnson-Cook模型，将部分计算工况与试验结果比较，两者吻合较好。通过分析计算结果可以看出在气泡载荷在加筋板塑性变形中的比重主要受爆距影响，爆距越小，所起的作用越大。所以，在水下近场爆炸计算中，气泡载荷引起的塑性变形不容忽视。

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硬盘加载/卸载过程磁头悬臂接触面的动力学仿真

魏浩东;敖宏瑞;姜洪源

. 2010, 29(5): 78-81,1.

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针对于微硬盘驱动器斜坡加载/卸载(Load/Unload)过程,对微硬盘的磁头/盘界面及磁头悬臂与支承件接触面的摩擦学及动力学特性进行建模,对加载及卸载过程中的浮动块、悬臂的动态特性和斜坡与提升臂的接触特性进行了仿真,分析了加载与卸载速度及斜坡倾角对斜坡与提升臂的接触变形与接触力及接触面间的摩擦能耗特性的影响。研究结果表明,加载及卸载速度的增加将导致斜坡接触面上的接触力及摩擦力的增大,增大斜坡倾角将使接触面摩擦能量损耗增加。研究结果对微硬盘磁头/盘界面的改进和加载/卸载技术的进一步应用提供依据。

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SPCC钢滑动摩擦与拉伸声发射信号比较分析

高宏;张守茁;席镇;贾园;魏盛春

. 2010, 29(5): 82-85.

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为了将声发射技术应用在金属塑性加工中的摩擦监测中，本文以SPCC钢在拉伸过程与相对运动速度为100mm/min、正压力为7.5kg的摩擦过程产生的声发射信号特征为研究对象，分别用数据统计、平均值等方法对比分析了两种声发射信号的能量、振铃计数、幅度等参数。实验结果表明：SPCC钢拉伸的声发射能量值要远小于摩擦声发射能量值；拉伸的声发射振铃计数分布范围要略大于摩擦声发射振铃计数分布范围；拉伸的声发射幅度要小于摩擦声发射的幅度。最后对出现该现象的原因进行了探讨。

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电液四轴高频结构强度疲劳试验系统

贾文昂;阮健;李胜;裴翔;俞浙青;朱发明

. 2010, 29(5): 86-90.

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电液激振器受传统的电液伺服阀频响特性的限制，其激振频率难以提高，采用2D阀替代传统伺服阀组成电液激振器的方案，该激振器通过增加阀芯的旋转速度来提高其激振频率，同时将该电液激振器应用于4轴高频结构试验系统。对试验系统的结构和工作原理进行了分析讨论，包括频率、幅值和相位的控制方法。基于系统的频响仿真分析，提出了4个作动器的同步控制策略，对理论分析进行实验验证。试验结果表明：该电液四轴强度疲劳试验系统能在40~200Hz范围内对试验对象进行同步加载试验,其频率、幅值连续可控。

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尖头弹侵彻延性金属靶板弹道极限的解析模型

王晓强;朱锡;王禹华

. 2010, 29(5): 96-100,.

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现有的尖头弹侵彻金属靶板的弹道极限计算模型往往需要大量的试验数据和靶板材料的动态性能参数，且没有考虑侵彻速度对侵彻效果的影响，这给工程应用带来了很大的不便和误差。基于这一问题，考虑速度效应和靶板材料参数对侵彻的影响，结合流体动力学原理与动态空穴膨胀理论，分别提出了双模式和单模式侵彻模型。双模式侵彻模型的侵彻过程可分为两个阶段：流体动力变形阶段和塑性变形阶段,当侵彻速度小于靶材产生流体动力变形的临界速度时，侵彻进入塑性变形阶段，根据功能原理，建立了计算弹道极限的解析模型；单模式侵彻模型仅考虑塑性变形阶段。解析模型计算的弹道极限与弹道试验结果吻合的较好，且模型中不涉及弹道试验数据和靶板材料的动态性能参数，易于迅速求解，便于工程应用，可用于对延性金属靶板抗尖头弹侵彻能力的评估。

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弹性试件的实时子结构试验等效力控制方法

许国山;吴斌

. 2010, 29(5): 101-105.

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等效力控制方法用反馈控制代替迭代过程求解实时子结构试验隐式逐步积分方法的非线性方程。这篇文章通过对具有弹性试件体系的数值模拟和试验进一步验证实时子结构试验等效力控制方法的有效性。首先介绍实时子结构试验等效力控制方法的原理；然后以一单自由度体系为例介绍比例－微分等效力控制器的设计方法，并用劳斯判据分析反馈控制系统的稳定性；接着对一具有弹性试件的单自由度体系进行单步输入反应、自由振动反应和受迫振动反应的数值模拟；最后通过对具有弹簧试件的单自由度体系的单步输入、自由振动和受迫振动反应的实际试验验证此方法的有效性。分析结果表明，只要反馈控制系统中各参数均选正值此系统就是稳定的。数值模拟和试验的结果都表明，等效力控制方法可以取得非常好的稳定性和精度。

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结构损伤识别中噪声的模拟

曹晖;林秀萍

. 2010, 29(5): 106-109.

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在有限元仿真的结构振动信号上施加不同水平的噪声，采用随机子空间法，分别从各种噪声水平的信号中提取结构的模态参数。以无噪声信号得到的模态参数为标准值，计算了各信号噪声水平下模态参数的误差，得到了信号噪声水平与模态参数噪声水平的对应关系，给出了模拟模态参数噪声的方式。通过损伤识别算例，考察了识别效果对信号信噪比的要求。

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球面波传播特性和围岩动态裂纹产生的数值试验研究

杨自友;顾金才;杨本水;李永池

. 2010, 29(5): 110-113.

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利用非线性动力有限元分析程序，对于半无限岩土介质中的洞室，研究了球面波在围岩中的传播特性和动态裂纹的产生过程，比较了球面波在毛洞和锚杆加固洞室围岩中的衰减规律和动态裂纹形态的差别。结果表明：围岩动态裂纹是自由面产生的反射拉伸波及其相互叠加以及加固区与未加固区相互错动剪切的综合作用造成的；球面波强度在毛洞围岩中的衰减速度比在加固洞室中的快；锚杆加固洞室的破坏程度比毛洞轻一些；将模拟所得加固洞室围岩破坏形态与相应模型试验的结果进行了比较，发现洞室破坏形态及规律较为一致，说明了数值分析结果是可信的。研究结果对球面波的认识和防护工程的加固设计具有较好的参考价值。

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高层隔震模型结构双向地震反应的数值计算与试验

付伟庆;于德湖;刘文光;王福彤

. 2010, 29(5): 114-117,.

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为研究高层建筑采用铅芯橡胶垫进行隔震后的结构减震效果，对一两向不同高宽比1：16小比例尺隔震结构模型，进行了双向不同地震波输入下的地震反应数值计算和振动台试验分析。对模型上部结构加速度和隔震支座位移反应的分析表明，隔震技术对高层建筑同样有较好的减震效果；数值计算结果与振动台试验结果的对比分析表明，两者具有较好的一致性，数值计算较好地模拟了振动台试验；两组数据的相近证明了数值计算结果和振动台试验过程进行的正确性。

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内平动齿轮副啮合综合刚度与系统的分岔特性

程爱明;张春林;赵自强

. 2010, 29(5): 118-122.

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用机构反转法将内平动齿轮副转化为定轴齿轮副，然后用有限元方法分析了该内啮合定轴齿轮副的啮合综合刚度，并使用FFT变换得到其频谱特性，进而得到了内平动齿轮副的啮合综合刚度的频谱特性，在此基础上，考虑了齿侧间隙的非线性因素，进一步得到存在多齿接触的时变啮合刚度下内平动齿轮副的运动微分方程。然后，用经典的显式四阶Rouge-Kutta法对系统的各个参数进行了数值计算，得到系统的参数分岔图，并分析了各参数对系统动力学行为的影响。为内平动齿轮副的设计参数选择提供理论依据。

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小倾角船用齿轮箱耦合系统固有特性研究

朱才朝;王海霞;张磊;宁杰;汪文霖

. 2010, 29(5): 123-127.

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小倾角船用齿轮箱由于输入轴与输出轴存在一个夹角，使螺旋桨获得一个入水角，可广泛应用于高速快艇和游艇上，开展小倾角船用齿轮箱系统动态特性研究具有重要的意义。论文以某小倾角船用齿轮箱为研究对象，通过支撑轴承把传动子系统和结构子系统耦合起来，建立齿轮-轴-轴承-箱体耦合系统三维有限元动力学分析模型。用Lanczos方法对系统固有特性进行了分析，获得该小倾角船用齿轮箱固有频率和振型。用锤击法对该小倾角船用齿轮箱固有特性进行了试验模态分析，验证了理论分析的正确性，为小倾角船用齿轮箱的动态性能和优化改进奠定基础。

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采用矢量阵测量的水中宽带近场声全息技术研究

胡博;杨德森;孙玉

. 2010, 29(5): 128-132.

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基于声强测量的宽带声全息技术（BAHIM）是由近场声全息（NAH）领域脱颖而出的一项技术，它由全息面上互相垂直的两个切向声强分量计算出全息面上的复声压相位，得到全息面上复声压，再进行NAH处理。针对水中圆柱体的噪声源识别问题，给出了该方法在柱体中运用的基本原理，利用所编制的程序进行了仿真验证，最后，采用矢量阵进行了水中近场声全息测量实验，验证了该方法的可行性和准确性，实验结果表明柱面内BAHIM技术在水中柱形声源内辐射声场的重建噪声源识别和定位中有着明显的优势。

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非线性振冲隔离器油阻尼特性模型及参数识别

付兰芳;张宪;安居;付少波;沈虹;陈影

. 2010, 29(5): 133-135.

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为研究油阻尼特性从而实现非线性油阻尼振冲隔离器的自主设计及优化，运用理论建模与实验建模相结合的方法，通过大量科学实验和合理的数据处理，根据数据处理所得数据及显示的图形结果进行油阻尼特性的非线性分析与建模,提出了用于小型电子设备的振冲隔离器的油阻尼特性模型，并进行了部分参数识别。由于体积小，在忽略位移影响的情况下，油阻尼特性模型是按频率分区的，按速度分段的。实验证明，所建模型计算结果比传统线性理论模型计算结果更接近实验数据。

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基于四区域椭圆模型的汶川8.0地震加速度峰值衰减关系拟合

杨帆;罗奇峰

. 2010, 29(5): 136-140.

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利用加速度记录直接拟合衰减关系时，现行几乎所有文献都采用圆模型，以震中距或震源距为观测点坐标位置的唯一统计量。对于长断层的大震而言，等震线的圆模型假设和实际等震线图存在严重的偏差，加速度峰值在沿断层方向的长轴和垂直于断层方向的短轴衰减关系差异非常明显。本文提出的加速度衰减关系的四区域椭圆模型，按断层破裂方向的长轴和过断层为中心垂直于长轴的短轴将地震记录观测点位置分为四个区域，以烈度等值线为参考，给出了四个区域内各自的加速度峰值等值线的椭圆近似曲线。并在此基础上得出了汶川8.0级地震加速度峰值在两个长半轴和两个短半轴方向上的衰减关系，和圆模型相比，本文模型在精度上更加可靠，且能够反映断层破裂方向效应和上下盘效应，具有较强的工程应用价值。

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覆冰输电导线舞动及防舞效果分析

孙珍茂;楼文娟

. 2010, 29(5): 141-146.

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根据拉格朗日运动方程推导了两端固定的安装了压重或失谐摆这两种防舞器的覆冰输电导线舞动的非线性微分方程组；提出了临界风速的计算方法；采用龙格—库塔方法在时域中直接求解舞动非线性微分方程组得到舞动振幅的时间历程。以某试验导线作为算例，研究结果表明：当输电导线的扭转频率与横风向频率接近时扭转舞动可以激发横风向舞动；当风速位于某一范围之内时导线舞动的振幅比较大；导线舞动振幅随导线垂度显著变化，并存在一个最不利垂度或最不利张力使导线舞动振幅达到最大；压重防舞可以减小但不能消除导线的舞动，而失谐摆防舞器可以完全消除导线的舞动。

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锤片式粉碎机转子结构动态优化设计

王晓博;谢瑞清;丁武学;王拴虎

. 2010, 29(5): 147-149,.

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运用有限元法对锤片式粉碎机进行了动力学分析，得到了转子的固有频率、模态振型及不平衡响应等动态特性参数。利用灵敏度分析技术研究了各结构参数对转子动态性能的影响程度。以转子重量和不平衡振动响应为状态变量，以转子的固有频率为目标函数对结构进行了动态优化设计。优化结果表明，转子动态性能得到明显改善，为解决粉碎机的振动问题提供了有效的途径。

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多约束碰撞振动系统的粘滞运动分析

李飞;丁旺才

. 2010, 29(5): 150-156.

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建立了一类多约束两自由度碰撞振动系统力学模型，根据同一时刻粘滞振子的个数，将本文所研究的模型划分为四种运动系统，并分析了各个系统的运动。在一定的参数下，由于粘滞振子的个数及其进出粘滞状态的先后顺序不同，系统会出现不同类型的周期粘滞运动，本文对各个运动系统之间的切换及切换条件进行了分析。当系统中所有的振子同时处于粘滞状态，系统会出现暂时的“静止”。通过对碰撞面上振子的受力分析，我们发现当约束分别布置在振子的两侧时，两振子同时粘滞的受力条件不满足，因此不会出现同时粘滞，并给出了证明；当约束位于振子的同一侧时，通过对系统参数的调节，系统会出现暂时“静止”。最后给出了本文所研究模型的算例验证，并对数值模拟结果进行了分析。

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铁路卧铺客车人体振动舒适性建模与仿真

汤小红;杨岳;彭波

. 2010, 29(5): 157-161.

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铁路卧铺客车乘客在卧姿状态下所承受的全身振动是影响其乘用舒适度的主要因素。研究了卧姿人体垂直振动模型，在铁道车辆二系悬挂动力学模型基础上，考虑卧铺的隔振作用与卧姿人体的垂直振动响应特性，建立了14自由度“人—铺—车辆”振动系统空间垂向耦合动力学模型，研究了在轨道随机不平顺激励下的卧姿人体垂直振动响应。应用卧姿人体全身振动舒适性评价标准，建立了铁路卧铺客车人体振动舒适性仿真流程。通过对人体头—臀二部位加速度均方根值先后进行部位计权和频率计权，得到卧铺客车卧姿人体振动舒适性指标。以Matlab为工具编制了卧铺客车人体振动舒适性仿真软件，交互输入车辆与人体的结构和动力学参数后，自动完成卧姿人体振动舒适性仿真计算，进而为铁路卧铺客车人体振动舒适性分析及车辆悬架参数优化提供了有效分析手段。

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可同步旋转双转子稳态响应数值分析

李锡林;张志新;贺世正

. 2010, 29(5): 162-165,.

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介绍可同步微速差双转子动平衡实验装置，建立该转子系统的动力学模型。应用有限元方法分析其临界转速，不平衡响应等动力学特性。比较双转子系统在单个转子运行（内转子或者外转子）、内外转子同步运行和内外转子微速差运行三种不同工作状态下的动力学特性。并对装置的动力学特性进行了实测，结果表明该实验装置满足了可同步微速差双转子动平衡原理研究的需要。

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计及气流影响的小长径比插入管消声器声学特性的实验研究

杜江;欧阳华;杜朝辉

. 2010, 29(5): 166-170.

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在管内平均气流流速10m/s～100m/s范围内，对长径比L/D＝0.6的插入管型抗性消声器内部和外部声学特性进行了实验研究。探讨了气流流速大小和消声器结构参数的变化对插入管消声器声学特性的影响，并结合腔内气流涡模态和尾管声学模态对小长径比插入管消声器的声学特性机理进行了分析。实验及理论分析表明，气流流速对消声器内外声学特性均有明显的影响。与消声器静态特性不同的是，在有气流情况下必须计及腔体内上游插入管气流喷射引发的涡模态。计及气流影响的小长径比插入管消声器声学特性与消声器腔内气流再生噪声的涡模态和消声器尾管的声学模态关系密切，而与消声器空腔本体声学模态无关。

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基于结构强震记录的结构时变模态参数识别

公茂盛;鹿嶋俊英;谢礼立;欧进萍

. 2010, 29(5): 171-175.

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为研究结构在地震过程中动力特性变化和损伤过程，为结构地震损伤评估提供可靠依据，采用递归式在线系统辨识算法RARX模型，利用结构强震记录识别了结构时变模态参数。以一座6层钢筋混凝土框架结构为例，识别了其时变自振频率、阻尼比和等效刚度。结果发现：在小地震动作用下，结构自振频率随时间几乎不发生改变；在大地震动作用的整个时间过程中，结构自振频率随时间逐渐降低，降低到一定程度到达最低点后，频率开始回升，直至地震结束，但最后不能回升到初始值，说明经历大震发生损伤的结构在震后性能会有所恢复；结构等效刚度变化趋势和自振频率相同，但在大震中下降比频率下降大的多；结构阻尼比在经历大震发生损伤后增大。结果可供结构地震损伤预测及结构震后安全鉴定参考。

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基于动态子结构的空间螺旋弹性传热管振动特性研究

闫柯;葛培琪;郭晓婷

. 2010, 29(5): 176-178.

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弹性传热元件振动的诱发与控制是流体诱导振动强化换热技术的关键，对弹性传热元件固有振动特性的研究至关重要。弹性传热元件一般是多根弯曲管束，通过连接体胀接后悬臂支撑，其结构的复杂性导致直接求解其固有振动特性的困难。依据动态子结构理论，通过超单元技术求解各子结构的刚度矩阵和质量矩阵，并利用固定界面模态坐标综合法数值计算了空间螺旋管束的固有振动特性，分析了不同结构参数对其振动特性的影响。结果表明，空间锥形螺旋管束的振动主要表现为轴向振动；锥度、截面直径等参数对其振动特性的影响较大，管壁厚度、螺旋节距等参数对其振动特性影响较小。

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爆破振动峰值速度预报方法探讨

言志信;言浬;江平;王后裕

. 2010, 29(5): 179-182.

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爆破借助爆炸能做功，它是一种在地上和地下工程中广泛使用的廉价、经济的岩土开挖方式。爆破造成的振动会对附近结构及周围场地产生不利影响；振动峰值速度通常被用来评价爆破地震风险。已有一些预报爆破振动峰值速度的公式和方法，但在超出了推导这些公式的特定条件时，它们是不适用的。爆破地震波在岩土体中传播时，地面振动是复杂的，受许多因素影响。论文探讨了爆破振动峰值速度预报的公式法和Fourmap方法；特别地，作者还尝试利用人工神经网络预报了爆破振动峰值速度。

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基于显式有限元的薄壁结构吸能特性预测

谢素超;田红旗;周辉

. 2010, 29(5): 183-186.

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为了探讨轴向载荷冲击作用下试验参数对薄壁结构吸能特性的影响规律，预测和分析某一类型的薄壁结构吸能特性，基于显式有限元技术建立了这一类型薄壁结构的BP人工神经网络吸能特性预测模型。以方形薄壁结构为例，通过改变结构质量、冲击速度、横截面尺寸、壁厚等影响结构吸能特性的因素对这一类型的薄壁结构进行了大量的数值试验，获得不同试验条件下的结构吸能特性参数，然后建立了这一类型薄壁结构的吸能特性预测模型，并进行自主训练学习, 当训练步数为2035时，网络模型达到误差要求。结果表明：该BP神经网络模型的输出样本与目标值十分接近, 比吸能误差值为-2.53％，有效撞击力误差值为4.67％，有效撞击行程误差值为-3.90％，说明该模型具有较好的精度。

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低速下机床进给伺服系统稳定性研究

刘丽兰;刘宏昭;吴子英;原大宁

. 2010, 29(5): 187-190,.

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以PID控制的数控机床进给伺服系统为研究对象，研究了低速进给时非线性摩擦对系统的稳定性的影响。采用新的连续摩擦模型，建立了含非线性摩擦的系统单自由度等效模型，同时也计入了负载干扰的影响。基于Taylor级数展开，将非线性滑动摩擦线性化，给出了系统稳定性判别条件的解析表达式。该判别条件可以用来确定PID控制参数以避免系统不稳定。仿真和实验均验证了判别条件的有效性，为预测和消减低速进给时摩擦引起的爬行现象提供了一种简单有效的方法。

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基于数学形态学的分形维数计算及在轴承故障诊断中的应用

李兵;张培林;任国全;刘东升;米双山

. 2010, 29(5): 191-194.

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滚动轴承故障信号是一种典型的非线性信号，分形几何为描述轴承故障信号的特性提供了一个有力的分析工具。基于数学形态学的分形维数是在Minkowski-Boulingand维数基础上拓展的一种采用形态学操作计算分形维数的新方法。本文较详细的阐述了基于数学形态学的分维数计算方法，对比分析了与传统计盒维数方法的区别与联系，并对实际的滚动轴承正常、滚动体故障、内圈故障和外圈故障信号进行了分析，结果表明，基于数学形态学的分维数计算方法具有计算速度快，估计准确稳定的特点，为准确判断滚动轴承故障状态提供了一种快速有效的新方法。

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直升机结构响应自适应控制的频域双LMS法

赵灿峰;顾仲权

. 2010, 29(5): 195-198.

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传统的频域结构响应自适应控制都是根据确定性最优准则求得控制量，这种方法计算量大，且对外扰敏感常常导致求得的电压有较大波动，尤其在控制开始时刻。本文提出对控制通道频响矩阵与外扰响应幅进行在线识别与最优控制量求取的双LMS法。对某型直升机空测数据与其控制通道频响函数实测数据进行仿真，结果表明改进方法在保证控制效果和识别结果与原方法基本不变的同时，不仅能大大降低计算量，减少调整参数，而且能有效地缓和控制量的波动，具有更好的鲁棒性。

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泡沫铝衰减冲击波峰值压力的理论及数值分析

康建功;石少卿

. 2010, 29(5): 199-202.

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为比较系统地了解表面粘贴泡沫铝及其夹芯层对结构上作用冲击波峰值压力的衰减性能与影响因素，运用理论及数值模拟方法分析了泡沫铝及其夹芯层衰减冲击波峰值压力的性能。并讨论了影响泡沫铝及其夹芯层衰减冲击波峰值压力的几个主要因素。研究结果显示，在达到压实应变之前，表面粘贴泡沫铝及其夹芯层能有效地衰减冲击波的峰值压力。达到压实应变后，泡沫铝及其夹芯层对冲击波峰值压力的衰减性能下降。孔洞形式、相对密度对泡沫铝衰减冲击波峰值压力具有明显地影响，面板材料对泡沫铝夹芯层衰减冲击波峰值压力的性能也有一定的影响。要取得较好地衰减冲击波峰值压力的性能需综合考虑以上因素进行优化设计，否则可能出现粘贴的泡沫铝或其夹芯层达不到衰减结构上冲击波峰值压力的目的。

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齿轮非线性动力系统的振动功率流分析

冯婧;霍睿;王孚懋

. 2010, 29(5): 203-206.

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针对一对含侧隙、具有时变啮合刚度的非线性齿轮系统动力学模型，通过对该系统的振源功率进行分析，推导了系统振动功率流的时域仿真算法，探讨了决定系统功率流水平的主要因素。并综合运用点映射和胞映射方法，分析比较了系统对不同参数连续变化的分岔图和功率流图谱，研究了参数变化对功率流的影响，以期为将功率流理论应用于非线性齿轮啮合系统提供参考。

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基于新的模态单元滤波消除地震信号中的汽车噪声

钱昌松;刘志刚

. 2010, 29(5): 207-210.

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由于地震信号采集环境和采集仪器存在干扰，采集到的地震波形中通常包含很多噪声信号，严重影响了地震信号的应用。模态单元滤波（Mode Cell Filter：MCF）无需先验基函数，是一种自适应的消噪算法。本文将MCF引入到地震信号消噪中，提出了一种基于MCF的汽车干扰消除算法，并设计对仿真信号和实际信号的消噪试验。仿真试验中，MCF消噪性能优于最优小波基算法，而在实际信号消噪中，MCF算法性能优于IIR数字滤波器，与改进最优小波基方法相当。

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基于胎面-路面摩擦自激的轮胎非线性振动建模仿真

杨宪武;左曙光;雷镭;吴旭东

. 2010, 29(5): 211-214.

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轮胎的多边形磨损是汽车研发设计过程中迫切需要解决的问题之一。考虑轮胎接地磨擦的非线性特性，建立了悬架-轮胎-胎面系统的考虑时间延迟的两自由度动力学振动模型，研究基于自激振动理论的轮胎多边形磨损现象。通过matlab/simulink进行仿真试验,验证了汽车中高速行驶时硬自激振动现象的存在，并给出了能够引起自激振动的敏感参数及车速范围。所建立的动力学振动模型可以帮助分析悬架动力学特性对轮胎多边形磨损的影响，为减小或消除轮胎的自激振动提供了理论依据。

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考虑相邻建筑物碰撞的基础隔震结构的地震反应分析

赵建伟;邹立华;方雷庆

. 2010, 29(5): 215-219.

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基础隔震结构在强震作用下,隔震支座水平位移过大可能导致相邻建筑物发生碰撞。本文应用接触单元法的非线性Hertz-damp碰撞模型，推导了隔震结构考虑相邻建筑物碰撞的动力方程，研究了碰撞对隔震结构和非隔震结构的影响，并进行了参数分析。研究表明：碰撞对基础隔震结构的加速度反应有明显的放大效应，但隔震装置对上部结构仍然有一定的保护作用。

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抗爆洞室预应力锚索受力特征试验

张亮亮;顾金才;夏元友

. 2010, 29(5): 220-223,.

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探索预应力自由式锚索抗爆加固效应及机理对提出预应力锚索抗爆洞室加固设计方法有着重要的意义。通过室内模型试验和数值模拟,研究了在集中装药爆炸波作用下预应力自由式锚索加固直墙圆拱式洞室围岩介质内应力波宏观变化特征和峰值应力衰减规律，分析了预应力锚索的索端张力变化特征和锚固段轴应变变化波形，结果表明设计参数合理的预应力自由式锚索可以实现较好的抗爆加固效果。采用显式动力分析程序得出的计算结果与试验数据的吻合性较好，进一步证实了模型参数和建模的有效性和正确性。

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高饱和度饱和土中结构对爆炸波反射规律的实验研究

穆朝民;;齐娟;辛凯

. 2010, 29(5): 224-227.

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介绍了高饱和度饱和土介质中结构和刚性边界反射爆炸波试验的背景，目的和方法。给出了爆炸载荷作用下饱和土中模型结构表面和刚性边界压力和动量的实测波形，并对实验结果进行了分析，得到了爆炸波在结构和刚性边界上的反射规律和反射系数。结构上的压力反射系数在0.4-1.4之间，刚性边界上的压力反射系数在1.0-2.0之间。

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基于有限元分析的机载电子设备减振设计

杨文芳;魏强;朱兰琴

. 2010, 29(5): 230-234.

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以安装在螺旋桨飞机上的电子设备机柜为例，介绍了一种基于有限元分析的机载电子设备减振设计方法。利用ANSYS软件建立电子设备机柜有限元模型，通过有限元模态分析，得到机柜的固有频率。施加载机真实的振动谱型进行随机振动分析，得到机柜不同部位在激励频率范围内的响应和危险频率点。利用分析结果和减振理论确定减振系统的减振效率，进行系统减振设计。通过结果分析和试验验证，证明该方法是合理可行的。

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反拱形水垫塘底板上举力特性的试验研究

常云华;王秀杰;李宗伟

. 2010, 29(5): 230-234.

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以实际工程高拱坝水垫塘底板稳定性研究为背景，阐述了反拱形水垫塘底板上举力的成因，建立了考虑板块下表面压力沿缝隙传递的失稳区板块专门水力学模型测量板块的上举力，在模型试验结果的基础上，分析了底板上举力的分布规律。给出的最大上举力经验公式，可用于工程设计中反拱结构的水动力荷载计算。

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2010年, 第29卷, 第5期　
刊出日期：2010-05-25

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