振动与冲击

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吴迪邱志平

. 2012, 31(19): 1-5.

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将模糊数学理论与统计能量分析方法相结合，提出了一种考虑模糊参数的复杂耦合系统声-振环境的预测方法。拓展了传统统计能量分析方法的应用范围，使其更能满足实际工程问题的需要。应用区间数学与区间自然扩张原理，求出子系统响应在各模糊参数的水平截集下的区间解，再通过模糊分解定理构造出模糊解。以双板耦合系统和单层板隔声系统为例分别讨论了含有模糊参数的子系统间功率流和子系统响应问题，从而验证所提出方法的可行性。

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磁流变粘弹性夹层板在随机激励下的微振动响应特性

应祖光;陈海锋

. 2012, 31(19): 6-9.

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分析研究磁流变粘弹性夹层板在支座随机激励下的微振动响应特性。给出磁流变粘弹性材料的磁控动力学本构关系，建立粘弹性夹层板关于纵横位移的耦合运动微分方程。根据Galerkin法，将位移在空间上展开，转化该偏微分方程为常微分方程组，进一步导出关于板挠度的多自由度振动方程。根据随机振动理论，得到板系统的频响函数、响应功率谱密度和对于微振动的均方根速度响应谱等表达式，从而发展该粘弹性夹层板的随机微振动响应分析方法。最后给出数值结果，说明粘弹性夹层板可有效地控制其微振动响应，通过外加磁场调节磁流变粘弹性材料的损耗因子及存模系数等，可改进夹层板的微振动控制性能。

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路谱台架试验研究

石锋;王红钢;刘再生;王长明;段虎明;谢飞;张开斌

. 2012, 31(19): 10-14.

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介绍了MTS四立柱道路模拟系统的组成和其核心算法RPC的原理，利用该设备从两个方面来验证路谱输入道路模拟机进行汽车耐久性试验的可行性，一方面，道路高程在道路模拟机上再现的台架试验，另一方面，路面载荷谱输入到四立柱道路模拟机的台架试验，结果表明，路面高程可以精确再现，汽车载荷谱为期望响应的台架耐久性道路模拟试验模拟效果良好。

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利用混沌振子系统识别超声导波信号的仿真研究

张伟伟马宏伟

. 2012, 31(19): 15-20.

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本文提出了一种基于改进型杜芬混沌振子系统的强噪声下超声导波的识别和定位方法。首先，采用(-x3+x5)作为杜芬方程的非线性恢复力项，提高了系统的敏感性；其次，利用Melnikov方法、并结合待检测信号频率、噪声水平设置了杜芬系统参数；再次，利用驱动力幅值变化使得杜芬系统产生间歇式混沌，并将系统由大周期态向混沌吸引子过度的临界态作为检测系统。为了说明杜芬系统对噪声信号的免疫力，分析了随机噪声对系统扰动的统计特性。最后，利用导波信号对系统相轨图的显著变化识别导波信号，并提出了二分法用于识别导波发生时刻，并对输入信号的长度影响进行了讨论。仿真算例表明，利用杜芬系统相轨图对噪声和导波信号截然不同的响应特点，可以有效地检测弱导波信号，该方法对于延长导波的检测范围、以及提高微缺陷的检测灵敏度具有重要意义。

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EMD近似熵结合支持向量机的心音信号识别研究

黄林洲;郭兴明;丁晓蓉

. 2012, 31(19): 21-25.

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针对心音信号的非线性、非平稳特征和心音识别准确率不高且分类速度较慢的实际情况，提出一种经验模式分解(Empirical Mode Decomposition，EMD)近似熵(Approximate Entropy，ApEn)结合支持向量机(Support Vector Machine，SVM)的心音分类识别方法。首先通过EMD方法将非平稳的心音振动信号分解成若干个平稳的固有模态函数(Intrinsic Mode Function，IMF)；然后利用互相关系数准则对IMF进行筛选，计算所筛选IMF的近似熵构成特征向量；最后将特征向量输入SVM分类器进行分类识别。对临床采集的心音样本按本文提出的方法进行测试，结果表明，该方法能有效地用于心音识别。

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基于混沌分形理论的特征提取技术在气阀故障诊断中应用

马晋江志农高金吉

. 2012, 31(19): 26-30.

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气阀故障是往复压缩机的故障率最高的部件，如果气阀故障发现不及时很容易造成气阀串气，进而引起往复压缩机的压缩效率大大降低，如果阀片断裂脱落甚至会造成拉缸的恶性事故。针对目前往复压缩机气阀故障诊断无法评估损坏程度问题，本文结合混沌分形理论，提出了采用基于混沌分形理论的自动识别方法对气阀早期故障冲击变化信号进行特征提取，实现了气阀故障的早期预警。

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电驱冲击气锤冲击特性建模与仿真研究

丁问司熊江

. 2012, 31(19): 31-35.

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电驱冲击气锤是一种带有高频冲击运动的特殊钻锤。通过建立气动冲击机构的数学模型并进行仿真计算，可快速地实现对各冲击参数的研究。通过对各状态量变化的计算曲线分析表明，AMESim模型准确展现了冲击气锤活塞的运动规律。研究中分析了不同频率范围内，频率、补气孔位置对冲击性能的影响。并在给定输入频率下，确定了补气孔的最优位置范围。本文研究方法及结论对同类型气动冲击机构的参数设计具有理论指导意义。

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与指定地震记录相关的非平稳地震动场的模拟

杨娜田玉基杨庆山

. 2012, 31(19): 36-39.

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地震动的非平稳特性主要是由其相位差谱决定的，相位差谱与相位导数之间存在线性倍数关系。根据相位导数的计算公式，从能量的角度解释了相位导数的均值决定了时程峰值的大致发生时刻，相位导数的方差决定了强震段的持续时间。本文改进了均匀调制非平稳过程的相位导数概率密度函数计算公式中强度谱矩的计算方法，使之能够适用于一般非平稳时程。在模拟与指定地震记录相关的非平稳地震动场方法中，计算指定地震记录相位导数的概率密度函数，并按照这一概率密度函数生成其他各点的相位导数，得到其他各点的随机相位谱；然后采用基于功率谱表示的地震动场合成方法，利用快速傅立叶变换技术生成地震动时程。

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多频驱动的近哈密顿系统的Hopf分岔

符五久

. 2012, 31(19): 40-47.

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将无扰闭轨道变量变换到作用-角变量，再将微扰闭轨道变量在无扰闭轨道附近展开，获得了微扰闭轨道作用-角变量一级近似表达式。以无扰闭轨道的周期为采样时间，用作用-角变量表达式建立了二维多频驱动的Poincar’e映射，由其中的作用变量映射定义了多频驱动的次谐Melnikov函数，并用该次谐Melnikov函数,给出了Hopf分岔条件。将这些理论应用到多频驱动的Duffing-Van der pol系统中，导出了该系统的Hopf分岔条件。按分岔条件取参数，对三频驱动的Duffing-Van der pol方程进行了数值模拟，无一例外，均出现了Hopf分岔。

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输电塔减震主动控制中GMM作动器的优化布置研究

王社良;朱熹育;朱军强;代建波;赵祥

. 2012, 31(19): 48-52.

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利用大型分析软件ANSYS建立输电塔有限元模型，并对模型进行简化，从中提取模型的质量矩阵和刚度矩阵，然后基于遗传算法对输电塔简化模型进行自主研发的GMM（Giant Magnetostrictive Material）主动杆件布置位置的优化计算，得出不同数量的GMM主动杆件在输电塔抗震控制中的最优布置位置。同时采用LQR算法对比分析了在一维和三维El—Centro地震波作用下有、无减震控制措施的输电塔位移和加速度地震响应。通过有关参数分析计算，分析表明采取GMM主动杆件进行主动控制能明显衰减输电塔模型的地震响应，具有比较理想的减震效果。

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压电结构动力分析的无网格自然单元法

陈莘莘李庆华刘应华薛志清

. 2012, 31(19): 53-56.

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自然单元法是一种新兴的无网格数值计算方法，在本质边界条件的施加上较采用移动最小二乘法的无网格法具有明显的优势。将无网格自然单元法与精细积分法相结合，提出了压电结构动力响应分析的一条新途径。在空间域上采用自然单元法离散，并运用加权余量法推导了压电结构动力分析的离散控制方程。然后，采用精细积分法在时间域上进行求解。最后给出了数值算例，并验证了所提方法的有效性和正确性。

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差分振子检测器输出特性研究及应用

胥永刚冯明时谢志聪张建宇

. 2012, 31(19): 57-60.

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差分振子是一种周期信号检测方法，但在强噪声干扰下其相图会变模糊。为了解决这一问题，通过差分振子的数学模型求得了差分振子相图收敛时间与参数的关系，利用该关系绘制出改进的差分振子相图，弥补了强噪声背景差分振子相图模糊不清的缺憾，同时给出了改进的差分振子系统参数的设置原则。理论分析、数值仿真及实验验证均表明该方法相比传统差分振子检测方法能取得更好的效果，可实现机电设备早期故障可视化检测。

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齿轮副动态啮合特性的接触有限元分析

吴勇军;梁跃;杨燕;王建军

. 2012, 31(19): 61-67.

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齿轮副动态啮合特性对齿轮系统振动机理研究及动态设计都具有重要意义，而它又与齿轮副啮合位置变化、受载弹性变形及滑动摩擦等因素密切相关。本文首先建立了精确的啮合齿轮副有限元分析模型，并在此基础上提出了一种可综合考虑齿轮副连续弹性啮合过程中多种影响因素的接触有限元分析方法。然后，利用本文提出的方法分别研究了考虑滑动摩擦、齿廓修形及时变刚度等因素的齿轮副低速和高速工况下连续弹性啮合过程的动态啮合特性。研究表明：本文提出的分析方法不但可以有效研究由滑动摩擦引起的节点冲击激励，以及齿廓修形设计对齿轮副啮入、啮出冲击激励的影响，而且还能有效分析具有时变刚度激励的齿轮副参数振动响应特性，可为齿轮副动态啮合特性分析提供有效的分析工具。

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基于独立分量分析与包络阶比分析的齿轮箱多振源特征提取

李斌;郭瑜;刘亭伟;郑华文

. 2012, 31(19): 68-72.

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包络阶比分析是常用的旋转机械变速运行过程齿轮箱振动分析技术之一，但其易受干扰的影响而失效。独立分量分析是最近发展起来的一种混合信号按源分离方法，但其使用中通常要求传感器通道数目不少于独立振源数目，而齿轮箱中的独立振源数目一般并不能预先确定，因此直接应用独立分量分析方法往往并不能实现对混合信号的有效分离。本文提出了一种基于独立分量分析技术的包络阶比分析方法，其首先利用包络提取实现对原信号中振源数的降维，然后对包络波形进行阶比跟踪等角度采样，对等角度采样信号应用独立分量分析进行按源分离和包络阶比分析，提取出各振源的振动特征。仿真和试验分析结果验证了本方法的有效性。

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基于时频分析及阶比跟踪的曲轴轴承故障诊断研究

程利军;张英堂;李志宁;任国全;梅检民

. 2012, 31(19): 73-78.

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针对发动机曲轴轴承磨损故障诊断中测取的机体振动信号非平稳、频率成分随转速变化的规律不明确等特点，将时频分析及阶比跟踪算法应用于故障诊断中。在匀速及加速工况下分别将曲轴轴承间隙调节为0.08、0.2及0.4mm后采集机体振动信号，结合同步采集的转速信号及外卡油压信号对振动信号进行时频分析和阶比跟踪后发现，振动信号存在明显的108阶比成分和2600~3100Hz频带成分。随着曲轴轴承间隙的增大，108阶比成分有增强的趋势，而2600~3100Hz频带成分有减弱的趋势。对加速工况下上述两部分信号成分提取参数发现，曲轴轴承正常、轻微及严重磨损工况的参数分别分布在0.0027、0.0100及0.0350附近，提取的参数能有效的区分出这些工况。

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深埋盾构隧道结构抗震设计方法评价

董正方;王君杰;姚毅超

. 2012, 31(19): 79-85.

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分析评价了反应位移法、反应加速度法应用于深埋盾构隧道结构抗震设计的差异。采用平面弹性理论的复变函数方法，提出了深埋结构的土体弹簧的解析解法，可以应用于反应位移法。设定某地质条件下的深埋典型盾构隧道结构为基准模型，用反应位移法、反应加速度法和动力时程法计算基准模型的结构刚度变化时的结构内力和变形，评价前两种方法的适用性。结果表明：反应加速度法的结果一般比反应位移法更接近动力时程法；反应位移法的结果一般是偏于安全的；反应加速度法不适用于结构刚度较小时的情况。

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水声聚焦相控阵列及其声场特性研究

周泽民;曾新吾

. 2012, 31(19): 86-89.

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针对超空泡鱼雷的流体动力受空泡包络形态强烈约束的特点，研究了一种用于扰乱其空化包络的水声聚焦相控阵列。首先讨论了水声聚焦相控阵列的设计要求，推导了凸球面相控阵换能器的声场传播公式，然后利用基于伪逆矩阵的声场合成算法对阵列的聚焦性能进行仿真，结果显示，在相同的阵列发射面积下，采用波束宽度较大的小阵元，可以相对提高声焦点处的压强和扩大有效聚焦区域，而阵列孔径对有效聚焦区域的影响较小，并给出了多焦点控制模式可能的应用。最后，用Logvinovich空泡截面独立扩张原理初步分析了强声波对抗超空泡鱼雷的作用机理。

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单压电片悬臂梁式压电俘能器效能分析

蒋树农郭少华李显方

. 2012, 31(19): 90-94.

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以线性压电理论为基础，建立了单压电片悬臂梁式压电俘能器的输出功率与压电结构的构型、驱动频率以及外载荷阻抗等物理参数之间的解析关系。数值计算结果表明，优化负载阻抗、金属层厚度以及金属层材料可有效提高俘能器的俘能效率。文中还将单压电片悬臂梁式压电俘能器与双压电片悬臂梁式压电俘能器进行了对比，理论分析结果表明当外界机械振动的频率较稳定时，前者具有更高的俘能效率。

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结构主动控制最优极点配置算法研究

杜永峰; 李春锋; 李慧;

. 2012, 31(19): 95-98.

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针对结构主动控制极点配置理论所得控制力矩阵的不唯一性，提出一种基于结构主动控制极点配置的优化算法。该算法与经典LQR最优主动控制主要区别表现在用于结构主动控制时不受加权矩阵Q和R的影响，具有明显的物理或工程意义。首先，对比了结构主动控制系统各数学模型之间的相互关系，依据传递函数矩阵的唯一性, 在复平面内进行最优零极点配置；其次，构造基于期望零极点的目标传递函数矩阵，并对传递函数矩阵进行目标最小实现，从而实现结构主动控制的最优极点配置；最后采用算例说明本文算法的有效性和实用性。

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海洋立管两自由度振动的涡激损伤分析

孙雷;董晓磊&#;宗智;董婧;周力

. 2012, 31(19): 99-103.

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将随机振动理论中的虚拟激励法引入到海洋立管涡激振动计算中，建立了相应的数值方法，编制计算程序实现了海洋立管在流向与横向两个自由度上的随机振动响应分析。对横向振动进行了实验模型计算，通过与实验对比，检验了将虚拟激励法应用于立管涡激振动的可行性；并记录了此方法的计算时间，验证了此方法的快速性。应用P-M准则，对响应进行分析得到立管的年损伤率，实现了深海立管的疲劳损伤预报。文章的分析方法可为海洋立管涡激振动响应计算和工程设计提供一定的参考作用。

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弹性板/矩形腔耦合声场的响度分析

贺岩松;沈旺;徐中明;李耀光;李传兵

. 2012, 31(19): 104-108.

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利用有限元结合间接边界元的方法分析弹性板/矩形腔耦合系统的内声场，通过与实验对比，验证了这种结构-声耦合法在预估板-空腔耦合系统声振特性的可行性。运用ISO532B响度计算标准的算法，分析封闭腔内不同位置测点处的特征响度变化规律，讨论参与耦合的弹性板厚度及边界条件对闭腔内声响度的影响。最后，以响度作为声品质的评价指标，通过参数化滤波的方法对闭腔内不同位置的测点的各特征频带进行处理，找出对人耳主观感觉影响较大的频率范围，从而为进行闭腔噪声控制和声品质改善提供参考。

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防爆墙迎爆面反射压力系数计算方法研究

洪武;范华林;;*;徐迎;金丰年;夏志成

. 2012, 31(19): 109-112.

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研究防爆墙迎爆面荷载计算方法有助于防爆墙的科学设计和合理使用。爆炸产生的反射冲击波压力是作用在防爆墙上的主要荷载，由入射压力和与相应的反射压力系数的乘积得到。论文针对墙体变形情况下作用于防爆墙上的反射压力系数的计算方法进行了研究，发现作用于墙体的反射压力系数和墙体变形没有直接关系。基于这一现象，将墙体变形和冲击波墙面反射解耦考虑，提出了反射压力系数的计算方法。论文对比了地面爆炸及近地表空中爆炸对墙体反射压力系数分布规律的差异，建议了近地表空中爆炸时墙体反射压力系数的计算方法。

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集中质量边界条件下声子晶体杆的纵向振动传递特性研究

舒海生;刘少刚;王威远;赵丹;张法

. 2012, 31(19): 113-117.

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为分析集中质量边界下声子晶体杆的纵向振动传递特性，建立了树脂杆、铝杆及“树脂＋铝”声子晶体杆模型，计算了0～50kHz范围内自由边界和集中质量边界两类情况下三种杆的振动传递率，并进一步分析了集中质量大小对传递率的影响。分析结果表明：自由边界下树脂杆和铝杆均无减振性能，而声子晶体杆则呈现出3个明显的带隙；集中质量边界下树脂杆和铝杆能够在较宽的频带内抑制振动的传递，但其传递率曲线存在很多共振峰，不利于减振，而声子晶体杆的带隙在此边界下仍能显著抑制振动的传递，从而明显改善了减振性能，但集中质量可能引入强烈的共振峰；随着集中质量的增加，三种杆的减振性能进一步提高。

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直线阵识别水下运动目标噪声源方法研究

王志伟;徐灵基;杨益新;王秀波

. 2012, 31(19): 118-122.

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基于运动声源的时间方位特性，提出了采用均匀线列阵识别水下运动目标线谱噪声源的方法。利用时空二维MUSIC(Multiple Signal Classification)法对多个入射声源进行高分辨方位估计，获得运动声源的时间方位曲线，经野值点剔除和中值滤波平滑处理后，根据声源运动轨迹的先验信息，通过最小二乘法精确估计出噪声源通过线阵的正横时刻，最后结合参考声源确定噪声源在运动目标上的位置。考虑实际噪声测量情况，对时空MUSIC法做了近场修正，同时采用解相干处理使本文方法可适用于同频声源。数值仿真结果验证了方法的有效性。

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散货船与桥墩碰撞力的经验公式与数值模拟对比研究

潘晋[];许明财[]

. 2012, 31(19): 123-127.

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本文介绍了目前几种常见的船桥碰撞力估算公式，并采用这些公式分别计算了四艘三峡标准散货船在各种航速下撞击桥墩的碰撞力。根据三峡标准散货船的设计图纸建立船体有限元模型，通过数值模拟计算了不同吨级、船速下的船桥碰撞力曲线。在桥梁设计时，该曲线可以为该类船舶-桥墩碰撞力计算及评估提供参考。结合经验公式的推导过程，通过船桥碰撞力经验公式与有限元数值仿真分析计算结果表明，铁路桥涵设计规范的船桥碰撞力公式更适合于斜艏500至3000吨级散货船，而美国公路桥梁设计规范的船桥撞击力计算公式对该类型吨级船舶的碰撞力结果偏大。

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智能阻尼双层隔振系统的半主动最优控制

高新科;邵鹄

. 2012, 31(19): 128-133.

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本文以双层隔振系统为分析对象，针对经典被动隔振技术存在局限性，在输入力的信号比较复杂的情况下，需要寻找更好的隔振方法。运用推广的变分法原理，推导出最优阻尼曲线的方程。使用变分导数求解泛函的下降方向，利用梯度下降法求解泛函的极值，从而数值求解出优化的阻尼曲线。仿真结果表明：优化阻尼隔振系统在单频正弦信号输入时，在低频段不隔振，但是接近最大被动阻尼隔振效果。在共振频率处使用最小被动阻尼控制方法会显著放大输出力振幅。当激振频率大于二阶共振峰频率时隔振效果明显，优化阻尼隔振输出力幅值远小于最优被动和最大被动隔振输出力幅值，接近最小被动阻尼隔振输出力幅值。

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高速滚动轴承力学特性建模与损伤机理分析

曹宏瑞何正嘉訾艳阳

. 2012, 31(19): 134-140.

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滚动轴承广泛应用于航空发动机转子、高速数控机床主轴、高速列车轮对等高速旋转机械系统中，其力学特性和运行状态对整个转子系统的精度、可靠性及寿命等具有重要的影响。当转子-轴承系统在高速旋转时，所产生的离心惯性力和陀螺力矩，使轴承负荷增加，高速旋转的轴承内圈还将发生径向离心膨胀变形；另外，随着运行时间的增长，工作温度将升高，转子、轴承等部件会发生热变形。在离心惯性力和工作温升的综合作用下，轴承结构元件的几何位置关系会发生改变，从而改变轴承的刚度、应力、应变等动态特性。本文考虑了旋转内圈离心膨胀和热膨胀变形对轴承内部几何位移的影响，对Jones提出的轴承模型进行改进，建立了一种高速滚动轴承力学模型，可以预测滚动体与内圈、外圈之间的接触角、接触变形以及接触载荷等参数，并计算轴承刚度。在该轴承力学模型的基础上，研究了静载荷、动态载荷及高转速等工况下滚动轴承内部接触载荷、接触位置的变化规律，并基于材料疲劳失效理论对轴承的损伤机理和早期损伤部位进行了分析，为高速滚动轴承的损伤识别和故障诊断提供理论依据。

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阻尼结构叶片强迫振动响应分析的改进时频域融合算法

刘雅琳;上官博;徐自力

. 2012, 31(19): 141-144.

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为有效地分析阻尼结构叶片系统的动力学特性，本文对计算非线性动力学系统响应的时频域融合算法进行了改进。引入快速抗混迭傅立叶变换，提高时域与频域间转换运算的精度，减少计算时间；针对阻尼结构叶片系统的局部非线性特点，对线性自由度进行减缩，将迭代求解控制在仅和非线性相关的自由度范围之内；采用混合遗传算法改善计算收敛性。使用改进的时频域融合算法对某真实燃机叶片的非线性强迫振动响应进行了分析。在一定的参数条件下，改进的时频域融合算法计算时间为原算法计算时间的，且精度误差不超过。研究表明：改进的时频域融合算法能够适用于复杂摩擦接触下阻尼结构叶片的振动响应计算。

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基于分级思想的高温环境结构动力学模型修正

何成;何欢;陈国平

. 2012, 31(19): 145-150.

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论文研究基于全局近似函数的高温环境结构动力学模型的修正问题。首先，对影响高温环境下的结构动力学模型的动特性因素进行分析，确定了在高温环境下结构表面温度分布和结构动响应之间近似满足独立关系，并在此基础上提出了一种分级修正思想，给出了分级修正基本流程。然后，以热参数为修正参数，构造了温度分布残差关于修正参数的全局近似函数，将模型修正问题转化为优化问题，对结构温度分布进行第一级模型修正。随后，在温度分布修正结果的基础上，考虑结构间隙对边界条件的影响，以边界接触刚度为修正参数，以高温环境下的结构固有频率为修正目标，对结构动力学模型进行第二级修正。最后，以高温环境下的机翼模型为研究对象，通过算例分析验证了本文提出的分级修正方法的有效性。

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硒鼓缓冲气柱包装冲击响应与变形行为的图像测量分析

计宏伟;王心宇;王佼;孟宪文

. 2012, 31(19): 151-155.

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硒鼓是高精密感光成像装置，在运输过程中易由于不慎跌落而造成破损。因此对硒鼓的缓冲包装性能进行评价具有重要的应用价值。本文通过对硒鼓缓冲气柱包装件进行冲击试验，研究硒鼓的冲击响应和缓冲气柱包装的缓冲特性。文中采用高速图像测量技术和数字图像处理方法，测量HP Q2612A硒鼓在五种冲击强度条件下的动力学响应，同时测量与分析缓冲气柱衬垫全场变形行为和特征。通过这些测试分析将有助于确定包装的缓冲效果，为改进缓冲包装设计提供了重要的依据。

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结构损伤响应时程主成分及其相关性分析

朱军华;余岭;

. 2012, 31(19): 156-159.

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基于结构动态响应时程和主成分分析技术对结构损伤识别和结构健康状态在线监测进行研究。采用相关性分析方法，提出了一种新的损伤敏感指标——主成分置信度。首先分别对各测点实测时域响应数据进行分段、重组并形成矩阵形式，再进行标准化处理；其次，利用主成分分析提取各测点的主成分，对主成分进行相关性分析，并计算主成分置信度；最后，通过若干结构损伤仿真计算和试验验证了该方法的正确性和有效性。该方法仅需提取结构基准状态和待测状态的时域响应特征，即可进行损伤判别，计算量小且不限于结构型式，因此，非常有利于结构在线监测。

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不确定性热弹耦合梁的固有振动分析

张保强;陈国平;郭勤涛

. 2012, 31(19): 160-164.

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考虑材料参数存在的不确定性，研究热弹耦合梁的固有振动特性。基于欧拉梁的振动微分方程和傅里叶定律热传导方程，得到了梁的热弹耦合振动微分方程；在给定梁的自由振动形式下求解得到梁的固有频率，并分析耦合固有频率随参考温度的变化规律；在考虑材料参数不确定情况下，分析热弹耦合耦合固有频率特性。研究结果表明考虑热弹耦合效应时，梁的各阶固有频率都有所增加；耦合固有频率随着参考温度的升高逐渐增大；考虑材料参数不确定性时，梁的各阶耦合固有频率规律复杂，但具有跟材料参数相同的分布规律。

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滚动轴承测振点的动力学响应分析

王彬;张建宇;宫兆盛;高立新;胥永刚;崔玲丽

. 2012, 31(19): 165-168.

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为了有效捕捉轴承局部损伤后的故障特征，需要对传感器的测量位置进行合理配置和优化。考虑到滚动轴承结构的复杂性，本文采用数值仿真技术研究缺陷轴承工作状态下的动力学响应特征。基于故障轴承的有限元模型，分析各部件运动规律及相应的应力分布，获得不同部位缺陷诱发的冲击脉冲分布形态；建立附加轴承座的整体装配模型，故障冲击作为激励载荷施加到该模型上，同时考虑结构内部的非线性接触特性，仿真获得缺陷激励下的滚动轴承各节点动力学响应；将轴承座表面节点的响应波形与实测的轴承振动信号进行比较分析，保证仿真结果的真实性；进而深入研究振动信号在轴承外圈及轴承座之间的传递特性；基于上述动力学分析结果，对轴承故障状态下的测振点位置及测量方向进行优化选择。

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一种新的非高斯随机振动数值模拟方法

蒋瑜;陶俊勇;王得志;陈循

. 2012, 31(19): 169-173.

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在振动工程领域，采用蒙特卡洛仿真方法求解复杂随机动力学问题时需要精确模拟各种随机振动激励信号。当随机振动激励具有显著的非高斯特征时，用传统的高斯振动去近似将产生较大的分析误差,需要研究精确的非高斯振动数值模拟技术。现有各种非高斯随机模拟方法一般只能模拟具有高峰值特征的随机振动，即超高斯随机振动，并且算法复杂不够直观，需要进行多次反复迭代，模拟精度和效率都有待提高。本文提出了一种新的基于幅值调制和相位重构的非高斯随机振动数值模拟方法，算法简洁直观，并充分利用快速傅里叶变换算法提高模拟效率，不仅可以模拟具有指定统计特性和频谱特性的超高斯随机振动，还能模拟亚高斯随机振动，具有广泛的适应性。数值仿真实验验证了该方法的有效性和精确性。

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复合材料角铺设层合板非线性振动特性研究

郭翔鹰张伟

. 2012, 31(19): 174-179.

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本文运用渐进摄动法得到复合材料角铺设层合板系统的平均方程在此基础上研究了四边简支碳纤维增强复合材料角铺设层合板在外激励作用下的非线性振动和混沌运动。指出由于复合材料角铺设层合板的强耦合作用而引起该板系统运动控制方程的复杂性，系统平面的振动方程不仅与横向振动方程相耦合而且与中面法线的转角有关。考虑了复合材料角铺设层合板系统在1:1内共振和基本参数共振的情况下的动力学特性，数值模拟得到了复合材料角铺设层合板在参数激励和横向激励联合作用下的复杂周期和混沌运动。

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燕尾型叶根松装叶片系统参数对干摩擦减振效应的影响

上官博;刘雅琳;徐自力

. 2012, 31(19): 180-182.

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采用燕尾型叶根干摩擦模型和叶片简化模型，计算了燕尾型叶根松装叶片系统在不同参数下的振动响应。研究了离心力、摩擦系数、叶根与轮盘接触面接触刚度系数、激振力等参数对叶片系统干摩擦减振效应的影响规律。计算结果表明：在非线性干摩擦力的作用下，叶片系统幅频响应曲线的共振峰值向低频方向偏移，出现了刚度软化现象；在叶片离心力从小到大变化的过程中，系统的共振振幅先减小后增大，存在某个转速下的离心力，系统的共振振幅最小；存在一个最佳摩擦系数值0.3，使系统的共振振幅最小，比最大振幅减小约23%；随着叶根与轮盘接触面间接触刚度系数的增大，叶片系统振幅明显减小，共振频率增大；激振力的大小影响系统共振频率和共振振幅。本研究可为燕尾型叶根松装叶片的设计提供参考。

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偏心拦阻过程最优拦阻索运动速度的设计

马善智;陈国平;何欢

. 2012, 31(19): 183-187.

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综合考虑空气动力、发动机推力以及摩擦力等因素对舰载机拦阻过程的影响，以拦阻索释放速度作为拦阻过程的控制输入，建立计及拦阻索质量的舰载机偏心拦阻过程的系统状态方程。针对存在边值及过载约束的轨迹优化问题，采用高斯伪谱方法求解理想轨迹，基于GPOPS对飞机存在着舰质量、着舰速度偏差进行算例仿真。仿真结果表明：计及拦阻索质量可以更真实地反映拦阻索输出载荷的变化过程；利用高斯伪谱法可以获得偏心拦阻系统理想的最优轨迹。

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2012年, 第31卷, 第19期　
刊出日期：2012-10-15

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