振动与冲击

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孟光;尤明懿

. 2011, 30(8): 1-11.

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寿命预测和预防维护规划是基于状态监测的维护中对维护效果有重大影响的两个研究内容。本文对近年来这两方面的代表性工作进行了总结和多层次分类，特别突出“基于相似性的寿命预测方法”和“在线预防维护模型”等正逐步兴起的新的研究领域。本文进而讨论了各类方法的适用范围，最后展望了一些必要的、有价值的研究方向。

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基于子结构能量的点阵结构损伤诊断方法研究

方辉

. 2011, 30(8): 12-18.

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提出了二阶子结构能量法以检测点阵结构损伤，称为SOSEM (second order substructure energy method)。对于复杂点阵板，在已知损伤位置条件下，该方法只需结构中存在“缺陷”构件的模态信息，就可以准确地得到构件损伤程度，而传统基于模态分析的方法必需整体结构完全的模态信息，新方法提高了检测效率，对实现快速（实时）点阵结构损伤检测具有重要的应用价值。为了验证本文方法的有效性，以点阵板为例，采用数值方法分析了几种典型损伤情况，结果表明，该方法能够准确地检测出点阵结构中一个或多个单元的损伤。

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索牵引并联机器人中变长度柔索的动力学分析

杜敬利;保宏;宗亚雳;崔传贞

. 2011, 30(8): 19-23.

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现有索牵引并联机器人研究中大多将柔索处理成简单的索杆单元，没有充分考虑柔索的动力学特性对末端执行器定位精度的影响。为此，本文提出了一种柔索长度慢速变化时的索牵引并联机器人动力学模型。文中首先推导了描述变长度柔索动力学特性的偏微分方程，空间离散化后采用有限差分法将其转换成普通微分方程。然后，根据末端执行器与柔索之间的动力耦合关系，得出索牵引并联机器人的动力学模型，模型中同时包含有柔索和末端执行器的自由度。最后，给出两个算例来验证本文模型的有效性，同时说明工作空间巨大时考虑柔索动态特性的必要性。

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纵向与横向振动耦合作用下轴向运动梁的非线性振动研究

黄建亮; 陈树辉

. 2011, 30(8): 24-27,5.

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利用增量谐波平衡法(IHB法)研究轴向运动梁在纵向与横向振动耦合作用下的非线性振动，尤其是在横向第1，2固有频率之比1/2接近1：3情况下的内部共振。首先利用哈密顿原理建立非惯性参考系下轴向运动梁的振动微分方程，采用分离变量法分离时间变量和空间变量并利用Galerkin方法离散运动方程。再利用IHB法进行非线性振动的分析。典型算例获得了纵向振动与横向振动耦合时非线性振动复杂的频幅响应曲线，探讨了耦合情况下对系统振动的影响，揭示了很多复杂而有趣的非线性现象。

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考虑接触非线性的航行体出水结构动力学分析

尤天庆;王聪;曹伟;魏英杰;何春涛

. 2011, 30(8): 28-31,5.

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水下发射航行体在出水过程中，随着沾湿表面积减少，航行体与周围流体相互作用而产生时变流固耦合效应，并引起结构动力学特性的变化。同时，考虑到航行体通常采用舱段式结构，各舱段在连接处存在非线性接触问题，对结构动力学特性也存在实质性影响。在考虑上述因素影响的情况下，将航行体简化为Timoshenko梁模型并利用有限元方法对结构动特性和动响应进行计算分析，得到了出水过程时变流固耦合效应及连接刚度非线性对航行体结构固有频率及动力响应的影响规律，在此基础上进一步分析了连接结构、载荷及出水速度的变化对结构动响应特性的影响。

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小波包变换和隐马尔可夫模型在轴承性能退化评估中的应用

肖文斌;陈进;周宇;王志阳

. 2011, 30(8): 32-35.

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轴承是旋转机械中的关键部件，有效地对其进行性能退化评估对指导设备维护、防止设备意外失效有非常重要的意义。本文提出了一种基于小波包变换和隐马尔可夫模型（HMM）的轴承性能退化评估方法。该方法使用小波包变换对轴承振动信号进行分析，并提取节点能量及其总能量作为特征，仅使用正常状态下的数据训练HMM，建立性能退化评估模型，然后使用该模型对轴承的退化程度进行定量评估。最后，通过对轴承加速疲劳寿命试验的研究，验证了所提出的方法的可行性和有效性。

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乘用车-载货汽车追尾碰撞相容性结构优化设计

白中浩;蒋彬辉;张前斌;文佳旺;曹立波

. 2011, 30(8): 36-40.

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对一种已获得专利的新型货车后防护结构进行碰撞相容性优化设计，建立了该结构的乘用车-货车追尾碰撞有限元模型，并通过实车碰撞试验验证了模型有效性。为提高碰撞相容性，制定了防护架最大的吸能和乘用车前部最小的变形量两个优化目标函数，并设计了优化设计参数变量及其变化范围，采用正交化试验方法对16组参数进行了有限元仿真，并对优化目标的影响因素进行了显著性分析，最后，对得到最优的设计方案进行了实车碰撞试验

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主共振激励下内嵌流体悬臂欧拉梁自适应减振性能研究

王建伟;徐晖;马宁

. 2011, 30(8): 41-44.

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结合内嵌自主移动质量梁/板实验平台实验结果，对一、二阶主共振激励下内嵌流体悬臂欧拉梁自适应减振模型进行了数值模拟。通过简化，将实际的流固耦合模型近似转化为具有活动边界的流体动力学模型。模拟结果与实验现象吻合较好，揭示了封闭腔内流体在梁作用下的三种运动特征。分析了流体壁面压力曲线特征，并建立了它与流体运动特征间的联系。通过与梁振动位移比较后发现，壁面压力曲线在时间上存在有明显的滞后特性。基于能量耗散的观点，针对简化的流体动力学模型，提出了流体运动能耗量化准则，从流体运动层面给出了判定减振性能的量化标准。

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网架结构在地震下的失效模式及其数值表述

张成;吴慧;高博青

. 2011, 30(8): 45-50.

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通过对地震作用下不同形式的网架结构进行大规模数值计算，以最大节点位移超过结构跨度的1/50为失效准则，分析了其动力失效模式及特征，将决定网架结构动力失效模式的因素提炼为四个方面：结构8P杆件比例、全时程的最大位移、平均单杆塑性应变能以及临失效前平均位移与最大位移的比值。由于网架结构各失效模式之间存在模糊性，利用模糊C-均值方法分析以上四个因素，进而将网架动力失效模式归为三类：失稳型局部失效、强度型整体失效和强度型局部失效。结果表明，模糊C-均值方法可以有效地划分网架结构的失效模式，并将自然语言描述的失效模式转变为数字语言的表述，得到各失效模式的典型数字特征，可用于识别其他网架结构，为结构的性能化设计打下基础。

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楔形阻尼层复合梁式吸振器设计及实验研究

肖和业;盛美萍;刘儒林

. 2011, 30(8): 51-55.

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针对弹性薄板结构在固有模态频率处振动过大的情况，对其进行了吸振控制的理论及实验研究。以典型简支板为控制对象，运用有限元方法设计了变阻尼层复合梁式吸振器并分析了其吸振效果，进一步通过实验对所获结论进行了验证，数值分析和实验测试结果一致表明：随着长度增加，用于吸振模态个数增加，吸振频带变宽，但每个频率上的吸振效果下降；对于板振动系统，具有较好的吸振效果的安装区域为激振点附近区域；复合梁用于吸振的模态阶数越低，吸振量越大。

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变速多移动质量耦合作用下柔性梁系统振动响应分析

王颖泽; 张小兵

. 2011, 30(8): 56-60,6.

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针对多移动质量耦合作用下柔性梁的振动响应进行研究分析。根据柔性梁振动理论，考虑移动质量间相互运动与柔性梁弹性振动之间的耦合作用，建立了多移动质量-柔性梁系统的振动方程。采用时变力学系统数值求解方法，对多移动质量以不同运动形式作用下柔性梁系统的振动响应进行求解分析。计算结果表明：移动质量间相互运动的形式不同,梁的振动效果不同;与单个移动质量叠加作用相比,多移动质量间耦合作用下的梁的振动效果呈现显著的不同。

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船舶碰撞过程中带板梁结构剪切破坏机理初探

郭君;朱枫;姚熊亮;王强勇

. 2011, 30(8): 61-66.

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以带板梁为研究对象，运用极限平衡理论和数值分析手段，讨论了剪切变形为主的带板梁变形和破坏机理。内容包括，极限载荷的计算方法；不同载荷作用下带板梁各横截面的合成应力、正应力、剪应力沿腹板高度的分布及其规律；塑性变形的产生和发展过程；带板梁碰撞吸能的成分分析。所得到的结果对耐撞性结构设计、建成船舶的耐撞性评估和模型试验方案设计等都具有指导意义。

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一种改进的近邻多损伤“移相叠加”成像方法

蔡建;石立华;袁慎芳

. 2011, 30(8): 67-71.

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近邻多损伤成像是Lamb波成像研究中的一个难点。在传统“移相叠加”方法基础上提出一种改进的近邻多损伤成像方法。为了避免或减轻相邻损伤散射信号间的混叠，该方法利用双面激励产生较高空间分辨率的单模式Lamb波监测信号。同时，根据Lamb波在传播中的能量衰减情况，引入衰减补偿因子来减小监测信号对不同位置监测灵敏度的差异。理论分析和实验均证明了上述两处改进对于提高近邻多损伤成像质量的有效性。

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等效力控制方法在连梁阻尼器拟动力子结构试验中的应用

周大睿;许国山;吴斌;滕军;马伯涛

. 2011, 30(8): 72-76.

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等效力控制方法用反馈控制求解拟动力试验隐式逐步积分方法的非线性方程，避免了复杂耗时的迭代过程。这篇文章成功应用等效力控制方法完成了以连梁阻尼器为试件的拟动力子结构试验，检验了其对双肢剪力墙结构的减震效果。这篇文章介绍了等效力控制方法原理和一些关键参数的选取方法，介绍了装有连梁阻尼器的双肢剪力墙结构模型，并对此结构模型进行了拟动力子结构试验。研究结果表明：通过合理选取等效力控制器和力-位移转换系数，等效力控制方法具有很好的稳定性和精度；连梁阻尼器对双肢剪力墙结构反应有很好的控制效果。

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利用曲率模态识别桥梁损伤的研究

刘义伦;时圣鹏;廖伟

. 2011, 30(8): 77-81,9.

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针对在利用曲率模态识别桥梁损伤过程中遇到的一些问题，得出了适用于桥梁损伤识别的曲率振型计算公式；提出了曲率振型规范化处理方法，以便于识别结构损伤程度；对曲率零点处的变化量计算作了特殊处理，以避免此处引起的损伤识别干扰；并给出了传感器足够密集时的损伤程度估计公式，最后通过数值仿真验证了上述方法的有效性。

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冲击波负压对防护门反弹效应的影响分析

郭东;刘晶波;闫秋实

. 2011, 30(8): 82-86,9.

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本文对冲击波负压作用下防护门的反弹效应进行了研究，采用合理的荷载假定形式，推导了考虑负压影响的防护门反弹力的精确解析公式，评价了负压对防护门反弹效应的影响规律：即随着比例爆距的增大，负压峰值相对于正压峰值逐渐增大，反弹增大效应也较明显，但这样一个响应可能仅对比较小的超压值才出现，由于正压、负压峰值都较小，防护门刚度较大，故增大的反弹力不足以对防护门造成破坏，设计中可以不考虑负压的影响。

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大跨径铁路钢管混凝土系杆拱桥稳定性分析

季日臣;石明星

. 2011, 30(8): 87-91.

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以现有拱桥稳定计算理论为指导，建立了格丑沟特大桥主桥136m跨度铁路钢管混凝土系杆拱桥的空间有限元模型，给出了该桥在特定的荷载工况下的稳定系数及失稳模态，结果表明：结构的失稳主要表现在拱肋的面外失稳，弹性屈曲系数均大于一般要求(4~5)，弹性稳定满足要求．考虑了非线性影响，对拱肋进行了逐级加载，得到了拱肋的极限荷载，并给出了拱肋达到极限荷载时各控制截面的竖向位移和横向位移，通过比较得出材料非线性对本桥稳定的影响大于几何非线性的影响．并以大量计算结果为依据，揭示了横撑布置形式、拱肋内倾角、矢跨比对该桥稳定性的影响．

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汽车减振器外特性仿真与试验分析

徐中明;李仕生;张志飞;杨建国;李传兵

. 2011, 30(8): 92-96.

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基于减振器的工作原理、内部结构和阀系特性，利用环形薄板阀片变形微分方程以及内外径处的边界条件推导环形阀片受均布载荷作用时的挠曲变形解析式，根据流体力学缝隙流动、管嘴流动理论、薄壁小孔节流理论，建立了双筒液压减振器的详细数学模型。采用MATLAB软件进行仿真研究，计算结果与试验数据符合较好。同时用该模型分析减振器补偿阀及流通阀对减振器阻尼力的影响规律及敏感程度，得出的结论可以为减振器的设计和性能预测提供参考。

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运输车辆碰撞事故对在建隧道影响的数值模拟

曹露芬;金先龙;吴惠明

. 2011, 30(8): 97-100,.

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利用显式非线性有限元法对在建狭长隧道施工中运输车辆碰撞事故进行数值模拟，并研究事故对周围隧道产生的影响。为准确的模拟运输车辆碰撞时对周围隧道的影响，基于拟实建模方法，建立了大型输水工程青草沙隧道及运输车辆的三维有限元模型。通过三维动态接触方法来模拟轮轨之间的动力相互作用，能够模拟打滑、脱轨等实际接触情况。采用了基于罚函数的接触算法和基于段分类的搜索方式，对该大型输水工程隧道在运输车辆发生碰撞时的动态响应进行仿真计算。分析了运输车辆发生碰撞后车与管片的运动规律，以及在建隧道的动态响应，这对事故的防范及处理有指导作用。利用上海超级计算机曙光5000A进行并行计算，分析了对于大型工程问题的模拟仿真采用并行计算的加速效果。

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海量道路路面测量数据的若干预处理方法研究

段虎明; 谢飞; 张开斌;马颖; 石锋

. 2011, 30(8): 101-106,.

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回顾了道路路面数据的测量系统的构成和测试方法。针对海量的道路路面试验数据，将若干信号处理的预处理方法，包括粗大误差的甄别与剔除、信号趋势项的提取、分段试验数据的平滑过渡连接、路面数据随机性检验和车速异常时刻的处理等应用于海量道路路面数据的分析处理中，并进行了相应的改进。在分析这些预处理方法原理的基础上，使用实际采集的试验路面数据作为例子，充分显示了这些方法的处理效果。实例分析结果表明，这些信号预处理方法用来处理和修正道路路面试验数据，使用简单方便，处理效果明显，可在道路路面数据处理及其它工程振动信号预处理中推广应用。

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覆冰导线舞动的非线性数值仿真研究

李黎; 陈元坤;夏正春;曹化锦;

. 2011, 30(8): 107-111.

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导线的覆冰舞动严重威胁特高压输电线路的安全运行。本文利用能考虑扭转自由度的的两节点索单元，并结合分裂导
线等效为单根导线计算方法，建立了连续多档分裂导线舞动分析的有限元模型。同时采用计算流体动力学方法对覆冰导线气
动特性进行数值模拟，获得了覆冰导线在各风攻角下的气动力系数。基于连续多档导线的有限元模型与气动力系数-风攻角
曲线，利用龙格-库塔法对覆冰导线舞动进行非线性数值求解，并自编了FORTRAN程序。通过对汉江大跨越工程覆冰导线的
舞动数值仿真分析表明，该方法与程序是可行的，且具有较高的计算效率；并利用该方法研究了风速与初始攻角对舞动的影
响，为进一步研究输电线的舞动提供基础。

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基于结点6自由度的输电线舞动有限元分析

晏致涛; 李正良;杨振华

. 2011, 30(8): 112-117.

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传统的输电线3自由度舞动分析模型无法考虑扭转与平动的耦合作用及扭转运动的非线性。基于空间曲梁理论的应变—位移关系，建立了具有3个平动自由度和3个转角自由度结点的覆冰输电线舞动分析有限元模型。考虑覆冰导线所受空气动力的非线性和导线大幅运动的几何非线性，利用虚功原理建立基于更新Lagrange格式的覆冰导线非线性运动方程。采用 Newmark时间积分和 Newton-Raphson非线性迭代法求解有限元方程。算例分析表明，利用结点6自由度覆冰导线单元计算输电线的静动力及舞动分析是准确的。对输电线的舞动分析表明，输电线的抗弯截面模量对输电线的平动和扭转有较大的影响。

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穿孔管式消声单元气流再生噪声总功率模型

赵海军;邓兆祥;李沛然

. 2011, 30(8): 118-122.

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采用正交试验设计方法确定了穿孔管式消声单元试验样件的具体结构参数，在自行研制的试验台上进行了气流再生噪声测量。根据量纲分析建立了气流再生噪声总功率与结构参数及气流速度的关系模型，利用超静定最小二乘法求解了模型参数，并检验了模型的显著性，利用该模型对气流再生噪声的影响因素进行探讨。结果表明，在显著性水平0.01下，所建模型是高度显著的；穿孔直径和穿孔部分长度的减小均有利于气流再生噪声的降低，而穿孔率和腔体直径对气流再生噪声的影响较小。频谱分析发现，随气流速度增大，气流再生噪声突出峰值频率有向中高频移动的趋势，强度也有所增大，在斯德鲁哈尔数为0.2～0.35的范围内，存在一突出峰值频率，该处的声能量约占总能量的60%以上。

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基于Hilbert边际谱与随机-模糊统计原理的梁桥损伤识别试验研究

石春香;李胡生

. 2011, 30(8): 123-127,.

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HHT是一种新的适用于非线性、非平稳信号且具有自适应性的数据处理方法，而桥梁试验模型空间变异的模糊性和测量过程中荷载激励的随机性，使得Hilbert边际谱能量比同时具有随机不确定性和模糊不确定性，适用于被随机-模糊统计原理处理，提出了基于Hilbert边际谱与随机-模糊统计原理的结构损伤识别方法，并将四个Hilbert边际谱能量指标应用到室内两跨连续梁模型桥的损伤识别中。结果表明：主梁损伤前后四种能量指标都发生了变化，但是能量累积变异指标和能量变异最值指标能准确指示出损伤位置和程度，比能量比偏差和能量比方差对于结构损伤更加敏感，更适用于桥梁实时在线的预测预警系统。

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折叠尾翼驱动扭簧参数优化及数值仿真

蔡德咏;马大为;朱忠领;任杰

. 2011, 30(8): 128-132.

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建立了无人机折叠尾翼展开机构的动力学模型,计算得到折叠尾翼展开的运动规律。根据折叠尾翼展开机构的设计要求及扭簧的设计准则，建立驱动扭簧参数的优化模型。采用模拟退火算法，用Visual Basic语言编制计算程序求解得到扭簧的优化参数。建立了折叠尾翼的有限元模型，针对优化前后的扭簧参数分别进行了数值模拟计算，结果表明：优化后的参数能够让折叠尾翼在满足设计要求的时间内展开到位，而冲击载荷只有原方案的23.2%。

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基于遗传算法的连通式油气悬架平顺性与道路友好性参数优化

杜恒;魏建华

. 2011, 30(8): 133-138.

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为了改善大型工程车辆平顺性和道路友好性，以七自由度整车连通式油气悬架为研究对象，建立了考虑各元件非线性、路面输入四轮相关性的ADAMS/Simulink/AMESim联合仿真模型及多目标优化函数，并应用遗传算法进行联合仿真优化。结果表明：在车速为60Km/h情况下，与优化前相比，车身总加权加速度均方根值降低了42.5％，平顺性得到大幅改善，道路友好系数降低了4.5％，道路友好性也得到小幅改善。基于遗传算法的多软件联合仿真优化方法可同时提高车辆平顺性与道路友好性，并为今后多轴车辆底盘性能的仿真研究提供了参考。

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船用柴油发电机组非线性隔振系统动态特性分析

高浩鹏;黄映云

. 2011, 30(8): 139-143.

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以计算多体动力学理论为指导，以船舶柴油发电机组的抗冲击研究为背景，建立了柴油发电机组的多体动力学以及线性隔振系统模型，并通过实验验证模型的正确性；在此基础上构建机组的非线性隔振系统，并对机组额定工况以及冲击条件下隔振系统的动态特性进行分析，结果表明非线性隔振系统较线性隔振系统有良好的隔振效果。文中的建模与求解方法较数学建模与求解简单易行，对隔振器选型与安装、非线性隔振器的参数化设计与优化、其它船用机械的抗冲击研究奠定了一定的工程应用基础。

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复式行星齿轮传动系统综合动力学模型及振动特性研究

杨富春; 周晓军;郑津洋

. 2011, 30(8): 144-148.

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建立了复式行星齿轮传动综合动力学模型，模型考虑了各构件的平移和扭转振动及静态传递误差。系统分析了复式行星齿轮传动系统的固有振动特性，研究了其固有频率的带状分布特点，根据中心构件及行星轮的振动特点，将系统振型分为三类，即中心构件平移-行星轮随机振动模式、中心构件扭转-行星轮相同振动模式、中心轮静止-相邻行星轮反向振动模式。

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基于小波包变换和奇异值分解的柴油机振动信号特征提取研究

李国宾;关德林; 李廷举

. 2011, 30(8): 149-152.

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为通过振动信号识别柴油机的工作状态，提出利用小波包变换和奇异值分解提取振动信号特征的新方法。给出了小波包变换算法及奇异值分解算法，依据矩阵奇异值特征向量，定义了振动信号特征参数，并探讨了特征参数与柴油机运行状态之间的内在联系。结果表明：特征参数能够敏感地反映柴油机工作性能的变化。随着柴油机工作性能的恶化，振动强度的增加，特征参数变大。特征参数可作为柴油机状态监测和故障诊断的特征量。

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干摩擦自激振动周期解的同伦方法

张海涛;丁千;

. 2011, 30(8): 153-156.

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针对一类单质体-传输带干摩擦系统，首先对系统平衡点进行稳定性分析，然后利用同伦方法研究系统的纯滑动和粘滞滑动形式的干摩擦自激振动。通过适当选取基函数，定义初始猜测解、辅助线性算子和非线性算子，计算到二阶或三阶近似即可得到精度较高的解析近似解。由于粘-滑极限环的由两个阶段组成，具有非光滑特点，在计算其滑动阶段时，可以允许近似解中出现长期项。

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横向补给系统高架索在一重和双重内共振下的面内振动

张良欣;何学军;任爱娣

. 2011, 30(8): 157-160,.

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考虑集中质量在高架索上的位置的影响，建立了横向补给高架索系统的面内振动的非线性动力学方程。利用Galerkin方法对高架索偏微分模型进行离散，得到了系统面内振动的直至3阶的标准动力学控制方程。分析了补给过程中，集中质量位置的变化对高架索系统的面内振动的前3阶模态频率的影响，系统的模态频率呈现类似滞回非线性的特征。同时还利用数值方法对1：1：2双重内共振及1：2内共振情况下系统的参数激励振动的非线性动力学行为进行了分析，得到了系统的前3阶模态振动的时间历程曲线和运动相图。研究结果表明，在高架索系统发生内共振时，系统面内振动以前2阶模态振动为主，且存在复杂的倍周期运动现象；而对于1：2内共振情况，只有第1阶模态振动的幅值较大。

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高速转向架非线性稳定性及安全裕度对策

朴明伟;梁树林;孔维刚;兆文忠

. 2011, 30(8): 161-168.

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为了满足新一代高速转向架的安全稳定性裕度要求，在构架振动报警原因分析的基础上，提出了抗蛇行减振器软约束技术对策。运行稳定性分析是指包括临界速度和动态行为在内的综合评价。临界速度取决于轮轨匹配特征，其对轮轨接触及转向架的非线性变化也将产生非常敏感的影响。动态行为评价是按照相关标准规范要求进行的构架横向加速度等安全指标评价。尽管在超临界分叉下轮对小幅值蛇行，但是由于抗蛇行减振器具有高频卸荷机制，拖车转向架动态行为也有可能达到或超过安全限制。构架横向加速度频响对比分析表明：转向架蛇行振荡是其振动频响的主要谐振成份，可以采用抗蛇行减振器软约束方式加以控制。

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反对称角铺设复合材料层合板热后屈曲和模态跃迁分析

钟轶峰;余文斌

. 2011, 30(8): 169-174.

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为有效分析反对称角铺设复合材料层压板热后屈曲性能，由渐近修正几何非线性理论推导双耦合四阶偏微分方程（即协调方程和动态控制方程），通过双Fourier级数将耦合非线性控制偏微分方程转换为系列非线性常微分方程，从而获得相对简单的求解方法。使用广义Galerkin方法求解与角交铺设复合层合板相关的边界值问题，研究了模态跃迁前后不同复杂程度的后屈曲模式。通过四边简支、面内不可移边界下复合层合板的数值计算表明：该解析法与有限元方法在主后屈曲区域的计算结果有很好的吻合性；有限元方法在解靠近二次分岔点时失去收敛性，而解析法仍具有深入探索后屈曲区域和准确捕捉模态跃迁现象的能力。

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电磁阀试验台的流体脉动及其消减措施的研究

郭北涛;; 柳洪义

. 2011, 30(8): 175-178,.

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对电磁阀试验台流体系统产生脉动的原因作了分析与探讨, 并应用频率特性分析法对主测试管路的频率特性进行了计算和仿真；在此研究基础上选取最佳的结构和元件参数以及采取相应的消振和滤波措施，可有效地减少和消除流体系统可能出现的压力脉动并避开谐振现象发生。该研究对相关流体控制和测试系统研发中如何避免测试管路谐振现象的发生及消减流体压力脉动和冲击具有一定的工程应用价值。

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密封环扰动状态下稳定性分析及动态响应

宫燃; 葛如海; 谢明祥

. 2011, 30(8): 179-182.

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应用微扰方法和数值计算对重载车辆传动装置密封环在扰动状态下的稳定性及其动态响应进行分析。根据传动装置密封环的工作特点，建立了密封环三自由度的扰动模型，采用有限差分法求解时变雷诺方程，模拟实际运行工况，应用动态参数计算模型，对密封油膜的刚度和阻尼系数进行了数值求解，分析了角微扰动与偏转力矩的关系，研究了密封轴向、周向的刚度系数和阻尼系数随工况条件的变化规律，预测对密封面碰摩的影响。结果表明，油膜厚度对系统的刚度和阻尼系数影响较大，在膜厚较大时，密封的不稳定性增强。同时随着工况条件的变化，特别在Pv值较大时，刚度系数增长较快。适当控制膜厚和合理配置传动装置的转速和输入压力，对预防密封碰摩较为有利。

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具拟线性扩散系数的脉冲中立型抛物系统的(强)振动性

罗李平; 俞元洪

. 2011, 30(8): 183-186.

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研究一类具拟线性扩散系数的脉冲中立型抛物偏微分系统解的(强)振动性, 直接利用振动的定义、Green公式和Newmann边值条件将这类脉冲中立型抛物系统的振动问题转化为脉冲中立型微分不等式不存在最终正解的问题, 并利用最终正解的定义和脉冲中立型微分不等式, 获得了该类系统(强)振动的充分判据. 所得结果充分反映了脉冲和时滞在振动中的影响作用.

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快速多极子边界元法在吸声材料声场计算中的应用

崔晓兵;季振林

. 2011, 30(8): 187-192.

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对快速多极子边界元法中多极子展开式的数值计算进行了研究，建立四点单级传递关系与多极传递关系模型。通过与格林函数及其法向导数理论值的比较，考察两种传递情况下，多极子展开式在吸声材料介质及空气介质中的计算精度。结果表明，复波数展开式的求解精度与截断项数的大小相关，而且当复波数虚部值与展开点间距离乘积过大时，展开式值开始与真值相背离。最后提出了解决此问题的两种方法。此外，以膨胀腔阻性消声器传递损失计算为例，验证了本文方法的有效性与可行性。

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基于提升小波包和模糊模式识别的结构有限元模型修正

谭冬梅;瞿伟廉

. 2011, 30(8): 193-198.

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该文提出了基于提升小波包特征提取和模糊模式识别的结构有限元模型修正方法，首先建立以节点固结系数表示的空间网架单元刚度矩阵，然后利用提升框架，将结构振动测试信号进行提升小波包分解，提取小波包信号分量能量作为特征向量，以此建立模糊模式识别的模糊子集，最后利用模糊模式识别方法对结构进行有限元模型修正，并研究了噪声对该算法的影响。为了证明该方法，对一个二层网架结构模型进行了数值仿真，结果表明该方法能够有效的修正结构的有限元模型。

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输电塔气弹模型制作及风雨荷载的相似比研究

唐顺勇;李宏男

. 2011, 30(8): 199-202.

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以沈阳某500kv高压输电塔为原型，在满足风洞试验相似理论的基础上，介绍了高压输电塔气弹模型的制作方法。为气弹模型的制作提供了可行的方法。提出了雨荷载的压强计算公式。通过压强缩尺比等于几何缩尺比的关系，首次得到了风洞试验中风雨荷载的缩尺比计算公式。在实际风洞试验时，假设风洞中模拟的雨荷载直径与自然界中实际雨荷载直径相等。得出了风洞中模拟的雨荷载与自然界中实际雨荷载的雨滴密度数是相等的。这个方法简单易行，为风洞试验中风雨荷载的模拟提供了理论依据。

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金属橡胶材料恢复力的三维模型

刘远方;白鸿柏;李冬伟;王尤颜;陶帅

. 2011, 30(8): 203-206,.

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以大量试验数据分析为基础，提出了一种构建金属橡胶弹性恢复力三维模型的方法。通过对试验数据插值拟合处理与理论分析的方法，得到了恢复力关于位移和速度的二元解析方程，认为恢复力由线性正刚度弹性力、非线性阻尼力和与速度平方有关的非线性负刚度弹性力三部分组成，并对这三部分的实际物理意义进行了分析。试验结果表明，本模型对金属橡胶弹性恢复力的表述更加直观，分析更加准确，克服了现有模型简单和参数辨识复杂的缺点。

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抛光机磨头结构改进及其对振动的影响实验研究

邵俊鹏;徐斌

. 2011, 30(8): 207-211.

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为了降低摆动式抛光机磨头振动，对现有磨头的结构进行了改进。建立了改进后磨头的激振力方程，分析了改进后磨头的减振机理。由一系列的改进前与改进后磨头振动加速度的对比实验表明，改进后磨头振动性能优于改进前的磨头，有显著的减振作用。

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基于改进的EMD方法提取车辆-轨道垂向耦合系统动态特性

陈双喜;林建辉;陈建政

. 2011, 30(8): 212-216.

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提出利用一种改进的经验模态分解（EMD）方法提取车辆-轨道耦合系统的动力学特性。该方法以改进的极值域均值代替极值点包络线的均值来提高局部均值的求解精度，以边界波形匹配预测法来抑制端点效应。基于车辆－轨道耦合动力学理论，建立客车-弹性支承块无砟轨道垂向耦合动力学模型，计算车辆-轨道耦合系统在波浪形磨损和轨道不平顺组合激励模型下的振动响应。运用改进的EMD方法对系统的振动响应进行经验模态分解，并且对轮轨力、转向架和车体加速度的本征函数进行分析和比较。研究结果表明：改进的EMD方法自适应地将振动响应分解成本征函数，能有效地提取车辆-轨道耦合系统的动力学特性。

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混合型空腔结构覆盖层吸声性能研究及其优化设计

商超;张嘉钟;曹伟;于开平

. 2011, 30(8): 217-220.

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基于有限元法研究了以空气为背衬的混合型空腔结构覆盖层的吸声特性。建立了具有混合型空腔结构的覆盖层有限元模型，对其进行吸声特性数值仿真分析。结果表明，该空腔结构的吸声特性明显优于相同穿孔率的单腔结构。通过优化设计，进一步提升了混合型空腔结构覆盖层在全频段的吸声性能，并得到了若干覆盖层结构参数影响其吸声性能的规律。

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基于随机振动响应互相关函数的结构损伤识别试验分析

雷家艳; 姚谦峰; 雷鹰; 刘朝

. 2011, 30(8): 221-224,.

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提出了基于结构振动响应互相关函数分析的损伤识别方法。通过八层剪切型钢框架结构模型在模拟白噪声随机激励作用下的试验分析，利用相邻测点响应的互相关函数幅值向量变化，构造损伤识别因子进行结构损伤判定、定位及程度量化，结果表明该方法对结构损伤的识别具有很好的简易性及有效性，并为结构在线监测和分散式检测提供方法参考。

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基于矢量阵测量的局部近场全息技术研究

胡博;杨德森

. 2011, 30(8): 225-229.

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统计最优近场声全息技术是通过全息面上测量声压的线性叠加来反演重建面上的声学量，可以从理论上克服基于傅氏变换的近场声全息技术的局限性。针对水中圆柱体的噪声源识别问题，采用声压和质点振速测量来进行声全息计算，推导了基于振速测量的统计最优柱面近场声全息技术的重建公式。利用所编制的程序进行了仿真验证，最后设计矢量水听器进行水中全息实验，验证了该方法的可行性和准确性，实验结果表明，该技术在水中柱形声源辐射声场的噪声源识别和定位中有着明显的优势。

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环境条件影响下悬索桥模态频率变异性的定量评价

邓扬;丁幼亮;李爱群

. 2011, 30(8): 230-236.

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本文基于长期监测数据，研究了由环境温度、风、交通荷载和识别算法所引起的悬索桥模态频率识别的变异性。首先，采用多样本平均方法建立了温度-频率的季节相关性，减小了频率由识别算法导致的随机误差。其次，将模态频率归一化至某一参考温度以消除温度对频率的影响。通过分析小风速状态下温度归一化频率和加速度响应均方根的相关性，对交通荷载引起的频率变异性进行了定量评价，在此基础上采用交通荷载-频率相关性模型消除了交通荷载对频率的影响，最后定量评价了风速对模态频率的影响。分析结果表明：本文提出的方法可以给出大跨桥梁结构模态频率识别的变异性的量化评价，但目前模态频率的识别方法仍需进一步改进。

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某轿车排气系统振动分析

刘敬平;邓帮林;杜标;冯仁华;许胜利

. 2011, 30(8): 237-242,.

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联合有限元软件与AVL-Excite软件，对某轿车排气系统进行模态与强迫振动分析。首先利用有限元软件对排气系统做自由模态分析，初步分析其吊耳点布置合理与否。然后利用有限元软件对排气系统进行自由度缩减，提取其质量矩阵、刚度矩阵、主节点自由度信息及模态信息，整合到内燃机-排气系统多体动力学模型中，对排气系统进行受迫振动分析，充分考虑其弹性变形与模态共振对振动响应的影响。得出排气系统任一点上的振动响应及排气管路长度上的振动传递率，考察其振动耦合特性；为排气系统的空间走向和结构设计提供强有力的依据。

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箱梁断面气动导数的CFD模拟研究

刘钥;张志田;陈政清

. 2011, 30(8): 243-248.

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采用强迫振动方法试验和计算流体力学（CFD）动网格法模拟识别了薄平板以及某一大跨度桥梁断面的气动导数。结果表明，对流线型的薄平板断面，数值模拟值与理论值相当吻合；而对于箱梁断面，数值识别的气动导数与试验值存在较大误差，数值模拟结果在低折减风速更接近试验值，而在高折减风速处差别明显。为提高钝体断面气动导数的数值模拟精度，须加密空间网格和延长计算时间，从而必须付出高昂的计算时间代价。由此可知，对于钝体特性十分明显的桥梁断面，目前CFD在识别其气动导数方面尚存在明显不足之处，尤其是算法的稳定性及效率问题，还不能取代物理风洞研究钝体桥梁断面的流固耦合问题。

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基于叶尖定时的旋转叶片同步振动辨识新方法

欧阳涛;郭文力;段发阶;李孟麟

. 2011, 30(8): 249-252,.

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为掌握旋转叶片在不同工作转速下的振动特性，利用叶尖定时测振系统对旋转叶片进行振动测试。分析了基于变速扫频测量的速矢端迹法理论，设计了一种多传感器辨识叶片同步振动的新方法。运用该方法对某型号航空设备的旋转叶片进行振动测量实验，准确地辨识出不同转速下旋转叶片的振动倍频、动频、振幅及阻尼系数等参数。频率和振幅辨识重复性精度分别高达0.0072Hz和5.7um。正确绘制出叶片振动坎贝尔图，实验辨识结果与叶片理论设计结果基本一致。

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复合作动器复合方式对平台主动隔振影响分析

陶帅;白鸿柏;顾伟

. 2011, 30(8): 253-257.

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为实现微隔振平台在较宽频带内的主动控制，将一弹性体和第三代压电致动器相串联，设计了一种复合式压电致动器。将复合致动器应用到微隔振平台，并对其整体建模、控制仿真时发现：弹性体相对于作动器位置不同时，在不同的外扰下对控制力的影响不同。为此，设计了一个针对不同外扰对控制力影响的评价函数，通过不同位置对评价函数影响的仿真，结果表明：当隔振平台系统受直接干扰时，弹性体位置对控制力的影响较大；当平台受地基扰动时，弹性体位置对控制力影响不显著。所以，复合作动器的布置形式取决于外扰的类型，且在实验室环境中，两种布置要达到相同的隔振效果，弹性体在上布置所耗费的能量小于其在下布置时的状态。

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非均匀圆膜轴对称振动的离散模型的振动反问题

王其申;汪杨;何敏;钱华峰;刘全金

. 2011, 30(8): 258-263.

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本文研究圆膜的振动反问题。首先，采用二阶中心差分格式，导出了圆膜做轴对称振动的差分离散模型. 阐明了这一离散模型属于雅可比正系统，进而获得了该系统的振动定性性质. 在此基础上，本文提出了周边固定或周边弹性支承膜的离散系统的模态反问题以及周边固定和周边弹性支承膜的离散系统的频率反问题. 借助Jacobi矩阵反问题的已有成果，成功地求解了上述两个新的反问题. 最后给出了反问题的三个计算实例，验证了反问题的提法和解法的正确性.

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阻尼减振材料滞弹性位移场模型参数寻优及计算

曹友强;邓兆祥;;王攀;李军

. 2011, 30(8): 264-268.

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针对阻尼材料滞弹性位移场模型多参数、多目标、非线性优化问题，给出了一种粒子群算法与序列二次规划法相结合的多参数变量寻优解法，并将模型优化结果与标准流变学模型、分数导数模型及试验结果进行了比较。基于ADF数学模型建立了粘弹性集中参数系统及阻尼夹芯板结构的动力学方程，并进行了结构模态响应分析及阻尼预测。计算结果表明：该组合寻优解法不仅能得到较好的最优解，而且确定出的模型参数准确可信,优化后的ADF模型能很好的再现阻尼材料的本构特征。

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非线性弹簧支承悬臂输液管道的分岔与混沌分析

唐冶;方勃;张业伟;李庆芬

. 2011, 30(8): 269-274.

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研究悬臂输液管道系统在自激励、参数激励和外激励联合作用下的非线性动力学行为，揭示系统运动的规律。建立了非线性弹簧支承悬臂输液管道的运动微分方程，以线性弹簧支承条件下悬臂梁的固有频率和振型函数作为近似，采用李兹-伽辽金方法对非线性运动微分方程进行离散化，经过数值计算，利用分岔图、相图和功率谱图分析系统的非线性动力学响应，得到了流体平均流速和流体与管道质量比对系统周期运动和混沌运动的影响规律。研究结果表明，当流体平均流速较小时，系统的响应首先表现为周期运动，随着流体平均流速的增大,系统的响应通过系列倍周期分岔而进入混沌运动，又经由系列倍周期倒分岔转化为周期运动。随着流体与管道质量比的减小，系统出现混沌运动的临界流体平均流速值减小，这说明通过改变流体与管道质量比参数可以控制系统的振动形态。

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对称层合折板结构自由振动分析的移动最小二乘无网格法

彭林欣

. 2011, 30(8): 275-281.

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提出了一种求解对称层合折板结构自由振动问题的移动最小二乘无网格法。以作者提出的折板无网格模型为基础，将对称层合折板结构视为由不同平面上对称层合板组成的复合结构。先基于一阶剪切变形理论，由移动最小二乘近似推导出各对称层合板的刚度和质量矩阵，再利用板与板间的位移协调条件，将各板的刚度和质量矩阵叠加得到整个结构的刚度和质量矩阵，推导出描述层合折板结构自由振动行为的控制方程。文末算例表明由本文方法得到的解与采用壳单元得到的ANSYS有限元解吻合良好，证明了本文方法的准确性。

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2011年, 第30卷, 第8期　
刊出日期：2011-08-25

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