振动与冲击

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李常有张义民王跃武

. 2012, 31(21): 1-5.

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基于等效载荷的故障诊断方法将传统的基于信号分析的故障诊断方法与研究对象的线性动力学模型有机结合起来，根据监测的动力学响应，计算出实际的等效载荷(剩余位移)，然后在故障空间中搜寻对应的最佳理论等效载荷(剩余位移)，最终实现准确快速地诊断出设备的故障，为故障诊断领域提供一种新的思路。本文介绍了基于等效载荷的故障诊断方法的发展历史和优点，时域和频域方法的基本原理和诊断流程，在此基础上，分别从故障等效载荷模型、剩余响应的计算方法、故障判别的优化方法、故障判别精度指标、动力学建模精度较低的解决方法以及信号初处理等当前研究的问题进行了详细总结和概括，并对当前国内涉及该方法的研究成果进行了综述。通过分析当前的现状，给出基于等效载荷的故障诊断方法的未来发展方向。

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基于解析模态分解法的桥梁动态应变监测数据温度影响的分离

李苗;任伟新;胡异丁;王宁波

. 2012, 31(21): 6-10.

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对于大跨度桥梁结构，温度荷载会对结构应变产生显著影响。为得到桥梁在动荷载下的真实应变，对其运营状况做出正确评估，有必要将温度变化对应变的影响从结构应变中剔除。对比分析了悬索桥钢桁架跨中上弦杆的温度应变片和工作应变片数据的功率谱密度，得到应变片输出信号在各频段的能量分布特征，确定了工作应变片数据中温度应变信息和动荷载应变信息的分界频率；采用解析模态分解法，根据分界频率将工作片原始应变时程分离为慢变成分和快变成分两部分。结果表明，由温度变化产生的应变时程波动（慢变成分）得到有效分离，该方法不仅能去除温度变化引起的应变片自身的应变，同时温度应力引起的应变亦得到有效剔除；通过雨流计数法对提取出的快变成分进行检验分析。结果表明，快变成分较好地保留了桥梁动荷载产生的应变信息，具有较高的工程利用价值。

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气浮台-薄板刚-柔耦合系统动力学建模和实验研究

刘锦阳邹凡余征跃

. 2012, 31(21): 11-14.

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本文对气浮台和大变形薄板多体系统动力学建模理论和实验方法进行研究。基于非线性应变和位移关系，从曲率的精确表达式出发，用绝对节点坐标法建立了大变形矩形薄板的动力学变分方程。考虑结构阻尼，建立了气浮台和大变形薄板多体系统的动力学方程。利用非接触式的运动测量仪测量特征点的速度和气浮台的角速度，利用应变仪测量特征点的应变，通过理论和实验结果的数值对比验证了本文几何非线性动力学模型的正确性。
关键词：大变形；刚-柔耦合动力学；几何非线性；实验

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超大跨径碳纤维主缆悬索桥施工阶段颤振稳定性研究

李永乐;侯光阳;李翠娟;强士中

. 2012, 31(21): 15-21.

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为明确超大跨径碳纤维主缆悬索桥施工过程中的颤振稳定性，采用状态空间法，对主跨3500m碳纤维主缆悬索桥10个施工阶段的颤振稳定性进行了分析，分别讨论了加劲梁刚度折减、阻尼比等参数对施工阶段颤振稳定性的影响，并研究了交叉索对改善悬索桥施工阶段颤振稳定性的作用，研究表明，同时布置竖向交叉索和水平交叉索可大幅提高超大跨径悬索桥施工阶段的颤振稳定性。

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变压器及套管隔震体系振动台试验及地震响应分析

曹枚根;周福霖;谭平

. 2012, 31(21): 22-29.

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国内外震害分析表明，变压器及套管的抗震能力薄弱，地震中破坏型式多样。提高变压器及套管抗震能力的关键是降低加速度响应。隔震技术具有隔震机理明确、减震效果明显的特点，得到了广泛地应用。首先，提出了变压器适用的隔震层设计方案。通过组合隔震支座的研制与力学性能试验研究，得到了相关力学性能参数，所研制的隔震支座具有力学性能稳定、滞回耗能能力强等特点。其次，设计了一台真型变压器及套管试验模型，开展了不同地震输入下，变压器隔震前后的振动台抗震试验，分析了变压器及套管的动力特性及地震响应。试验分析表明，隔震后变压器的自振频率有较大降低，除Taft输入下隔震效果不理想外，其它地震输入时变压器加速度等地震响应均有较明显的降低。最后，采用ANSYS建立试验变压器的数值模型，开展了两种隔震方案的变压器地震响应数值分析，分析与试验结论基本一致。上述研究对今后开展变压器隔震设计与应用具有重要的参考意义。

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瓦楞纸板串联缓冲系统动力学响应

卢富德;陶伟明;高德

. 2012, 31(21): 30-32.

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基于试验数据,得到单块C楞瓦楞纸板动态本构关系,并运用最小二乘法成功识别本构关系中的参数。然后建立了多层瓦楞纸板组成的串联缓冲系统动力学模型。最后计算串联缓冲系统的动力学响应，与试验数据对比并进行验证。所提出的方法为串联缓冲系统的优化结构设计奠定了基础。

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采用磁流变阻尼器的整星隔振平台试验研究

涂奉臣张洋陈照波焦映厚刘文涛

. 2012, 31(21): 33-36.

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为降低卫星受到的来自于运载火箭的振动和冲击载荷，针对柔性卫星整体隔振，提出一种采用高频解耦型磁流变阻尼器的新型整星隔振平台。在理论分析的基础上，设计并制造了新型整星隔振平台、锥壳适配器和模拟卫星，搭建整星隔振系统，进行整星隔振性能试验。对比采用新型整星隔振平台、采用常规磁流变阻尼器隔振平台和采用锥壳适配器时的隔振效果，得到如下结论：新型整星隔振系统的隔振效果明显好于使用传统锥壳适配器时的情况；采用高频解耦型阻尼器能帮助隔振平台减小高频传递率，改善高频隔振性能。试验结果验证了理论分析的正确性。

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非线性阻尼条件下物体转动惯量测量研究

赵岩张晓琳王军唐文彦陈金存

. 2012, 31(21): 37-40.

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为了实现非线性阻尼条件下物体转动惯量的测量，分析了非线性阻尼对扭摆运动的影响，建立了扭摆运动的非线性微分方程，利用Hilbert变换计算扭摆运动的瞬时无阻尼固有频率和瞬时阻尼系数，从而求出被测物体的转动惯量。通过增加被测物体的面积来增强非线性阻尼的效果，利用基于扭摆法的转动惯量测量系统对阻尼样件进行了测量。实验结果表明：在非线性阻尼条件下，阻尼样件转动惯量测量的相对误差小于1%。

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含主动耳蜗的人耳传声有限元模拟

王学林;周健军;凌玲;胡于进

. 2012, 31(21): 41-45.

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采用外耳道、中耳、简化耳蜗耦合的有限元模型，模拟声压从外耳道传入耳蜗和耳蜗液体驱动基底膜振动的过程。耳蜗模型包含正交各向异性材料基底膜并考虑尺寸和材料性质沿长度的变化，在对柯蒂氏器进行微观力学分析的基础上，运用前馈模型实现耳蜗的主动机制。提出了外耳道声音激励与耳蜗主动机制联合作用下中耳和耳蜗响应计算方法，结果表明提出的模型实现了外耳道激励下基底膜位移与激励水平的非线性、基底膜频率选择特性等模拟。

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公路与轨道交通载荷作用下隧道动力响应分析

王建炜;金先龙;张伟伟;

. 2012, 31(21): 46-49.

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为研究公路和轨道交通荷载共同作用下隧道的动态响应，本文引入微观交通流模型中的元胞自动机模型来模拟公路车流荷载，利用多体动力学模型来模拟轨道车辆荷载，以上海某公铁两用隧道为例建立隧道-土体系统的三维动力有限元模型，对公路和轨道交通载荷单独作用及共同作用时的隧道动力响应进行分析，获得了公铁两用隧道的动力响应规律，为其设计提供参考。

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粘土质泡沫陶瓷力学性能实验研究

赵凯;罗文超;王肖钧

. 2012, 31(21): 50-53.

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本文以泡沫陶瓷的静、动态力学性能为研究目的，针对其吸波耗能作用明显、抗爆能力强、工程应用潜力较大的特点，对一种新的粘土质闭孔泡沫陶瓷开展了准静态一维应力压缩实验、一维应变压缩实验以及动态一维应力压缩实验。得到该材料在三种加载条件下的应力-应变曲线，讨论了不同加载条件下的材料的强度特性和变形破坏特征。结果表明：（1）泡沫陶瓷属于应变率敏感材料；（2）虽然泡沫陶瓷的弹性极限不高，但峰值应力过后，强度并没有立即消失，而是维持在一定的应力水平上；（3）不论是动加载还是静加载，泡沫陶瓷的极限应变都很大，与孔穴压实相关的变形不可逆过程所导致的能量耗损十分可观，材料的吸波耗能效果突出。因此泡沫陶瓷可以作为防护工程中抗爆抗冲击构件的首选材料之一。

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双向地震激励和P-效应对延性需求的影响

余波洪汉平杨绿峰

. 2012, 31(21): 54-61.

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利用规一化位移作为控制参数，以圆形屈服面来描述双向规一化抗侧恢复力之间的耦合效应，且综合考虑P-效应、强度退化、刚度退化、应变硬化等因素的影响，建立了双向地震作用下非弹性双自由度体系地震动力响应分析的新型双轴Bouc-Wen模型。结合69条地震记录，定量地分析了双向地震激励和P-效应对延性需求的概率统计特征的影响。计算结果显示：双向地震激励和P-效应对延性需求的影响较大，且影响程度对结构参数的取值比较敏感；长周期体系的延性需求可以描述为Lognormal或Frechet分布，而短周期体系的延性需求描述为Frechet分布更为合理；双向地震激励下的延性需求可以近似表达为单向地震作用下延性需求的平方和开平方。

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含间隙强非线性扭振系统的分岔行为研究

时培明韩东颖蒋金水朱占龙陈浩

. 2012, 31(21): 62-67.

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建立了含间隙旋转机械强非线性扭振系统的动力学方程。应用MLP法求解谐波激励下强非线性系统的解析近似解，并运用MLP法与多尺度法结合的方法得到该系统的分岔响应方程。采用奇异性理论研究了系统在非自治情形下的分岔特性，得到不同参数下系统的分岔形态。最后通过具体算例，利用数值模拟的方法得到系统在强非线性项参数变化下的分岔行为，发现随着系统参数变化系统发生周期运动、倍周期运动以及混沌等多种运动形态的复杂动力学行为。研究结果为分析间隙引起的旋转机械传动系统扭振特性提供一定的理论指导和参考。

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随机激励三维路面空间域模型建模与仿真

罗竹辉;魏燕定;周晓军;杨富春;谢明祥

. 2012, 31(21): 68-72.

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对比国标给定幂函数形式的路面功率谱密度，采用最小二乘非线性参数估计法对路面功率谱密度有理函数表达式中的参数进行估计，将一维路面功率谱扩展成二维功率谱，推导了三维路面建模的二维傅里叶逆变换法。在MATLAB中利用该方法和传统方法生成C级路面高程数据，将仿真得到的三维路面直线轨迹、弯曲轨迹高程进行采样后做功率谱估计，并与标准等级路面功率谱对比。结果表明：该方法生成高程数据快，得到的三维路面横向、纵向直线轨迹和弯曲轨迹路面高程具有相同的功率谱特性。

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基于灰度-梯度共生矩阵和模糊核聚类的振动图形识别方法

丛蕊;高光甫;樊瑞筱;乔磊;张威

. 2012, 31(21): 73-76.

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以往复机械振动参数图形为对象，提出了基于灰度-梯度共生矩阵和模糊核聚类的振动图形识别方法。利用灰度-梯度共生矩阵直接提取振动参数图形中的特征信息，将得到的纹理特征参量作为样本输入空间，通过Mercer核把输入样本映射到高斯特征空间后，在高维特征空间中进行聚类，从而实现往复机械故障智能诊断。实验结果表明，该方法可以获得较高的诊断精度，具有一定的可行性和有效性。

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基于有限元模型的机枪动态特性优化设计

陈锦喜;王瑞林;张军挪;吴海锋

. 2012, 31(21): 77-79.

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以某型重机枪为研究对象，建立了机枪的有限元模型；在不改动机枪枪身的前提下，对机枪的枪架进行了结构参数化，并以机枪的动态特性为目标函数，以第一阶固有频率为约束条件，建立了机枪的优化模型。利用一阶优化方法，对枪架结构参数进行了优化设计。仿真结果表明，优化后的动态特性得到了明显的改善，提高了机枪的射击精度，为机枪的优化设计提供一定的参考价值。

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附加黏滞阻尼器减震结构实用设计方法研究

翁大根;张超;彭林海;吕西林

. 2012, 31(21): 80-88.

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黏滞阻尼器近年来在结构减震控制中得到广泛应用，但面向黏滞阻尼减震结构的设计方法仍有待补充和完善。基于此，探讨和提出了一种针对附加黏滞阻尼器减震结构的实用设计方法，主要内容包括分析了黏滞阻尼减震的基本原理和力学模型，从主体结构与附加消能部件分开设计的思路着手给出了具体的设计流程和内容框架，列出了消能部件方案设计及性能参数配置的计算公式。最后，结合一个工程实例，引入日本JSSI Manual中黏滞阻尼减震结构设计方法进行了对比分析和论证，结果表明该实用减震设计方法对于结构各楼层地震响应控制得比较均匀，如此有助于改善结构薄弱层状况，而通过减震结构的强度、变形验算也表明该实用方法能很好地契合现有抗震设计规范，可应用于黏滞阻尼减震结构设计中，以满足不同地震风险下的减震控制目标和需求。

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地铁引起建筑物振动评价量及限值实测与探讨

唐和生;申道明;薛松涛;

. 2012, 31(21): 89-93.

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通过对临近地铁中心线30米以内居民住宅内进行的室内振动实测结果统计，分析室内振动的主要频率、VLmax与VLzmax分布，并对VLmax与VLzmax大小进行了比较，探讨了我国现行的不同标准关于室内振动标准限值高低及使用的评价量存在的不足。提出了在评价地铁引起建筑物室内振动时，应考虑行车密度的影响的建议。

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引信发射环境多参数动态实测与分析

崔春生; 马铁华; 祖静; 裴东兴; 沈大伟;

. 2012, 31(21): 94-97.

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为了准确测量引信在膛内及飞行过程的动态参数，本文设计了一种可置于引信内部的微型弹载电子测试仪，成功地获取了引信发射及飞行过程的三轴加速度、膛压以及转速等多种参数。根据实测信号特征可以将引信发射过程分为四个阶段：弹丸启动阶段、高膛压加速阶段、出膛前过渡段和出炮口段，其中高膛压加速阶段和出炮口段的加速度值比较大，但是前者加速度值特征是振荡频率高幅值小，后者加速度峰值更高，而且振荡周期长，幅值大。本测试仪获取的相关数据准确可靠，是引信设计、研制、故障分析和性能评价急需的重要依据。

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基于最小二乘法的Lagrange分析方法研究

陶为俊;浣石;蒋国平

. 2012, 31(21): 98-101.

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Lagrange分析方法是通过测量各个拉格朗日位置处的物理量历程来分析材料内部该位置处的其他物理量的变化，进而认识材料的动态力学性能。但现有的Lagrange分析方法在已知应变情况下，求解方法仍有不足。本文针对这一情况，将反解法和自洽检验法相结合，提出了基于最小二乘法的Lagrange反解法。该方法的理论精度能够实现沿径线的阶导数（为迹线数），并且该方法满足自洽检验法，算法本身不会造成数据处理结果的失真，其精度完全取决于试验精度和数据量。利用该方法对一组混凝土在冲击作用下的实验数据进行了处理，计算得到了相应的粒子速度波形、应力波形以及加、卸载全过程的应力-应变曲线，从而揭示出混凝土材料与应变率相关的弹-塑性本构关系的特征。

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钢纤维混凝土局部增强桥墩抗震性能试验研究

张于晔;魏红一;袁万城

. 2012, 31(21): 102-107.

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为分析钢纤维体积率、钢纤维混凝土增强区域长度以及配箍率等因素对钢纤维混凝土桥墩抗震性能的影响，对考虑以上三个设计参量的八个桥墩试件进行了低周反复荷载作用下的拟静力试验，并探讨了钢纤维混凝土桥墩试件破坏形态、滞回特性、骨架曲线、延性性能和耗能能力等抗震性能。结果表明：钢纤维体积率为1.0%的桥墩试件较其他体积率的试件承载力更大，滞回曲线相对更加饱满，延性性能更好；钢纤维可以代替部分箍筋作用，在较低配箍率下保持良好的抗震能力；在桥墩潜在塑性铰区域局部合理地采用钢纤维混凝土，可达到与桥墩整体采用钢纤维混凝土相近的极限承载力、刚度、延性和耗能能力。最后提出了简化计算公式用以估算在单柱式桥墩中局部使用钢纤维混凝土的合理长度，并通过试验结果验证了其精度。

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城区隧道电子雷管起爆错相减震机理分析

田振农孟祥栋王国欣

. 2012, 31(21): 108-111.

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降低爆破振动是城市隧道爆破的关键技术问题，采用时-频分析方法对隧道爆破振动的一般特征进行了分析，结果表明：爆破地震波是多列爆炸波叠加的结果，采用毫秒延期电雷管起爆时，由于雷管段数的限制，起爆网络经常被分成几个时段，对爆炸波的叠加方式缺乏控制，往往出现若干个振速峰值。通过工程试验，研究了采用电子雷管起爆时的减震效果，结果显示采用电子雷管起爆时，如果技术措施合理，能使爆破振动速度峰值显著降低。根据电子雷管起爆延时精度高的特点，并借鉴干扰减震的思想，提出并讨论了错相减震机理。实际城市隧道爆破工程应用反映了错相减震爆破设计达到了理想的减震效果。

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离散密集频谱细化分析与校正方法研究进展

毛育文涂亚庆肖玮杨辉跃

. 2012, 31(21): 112-119.

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对近年来频谱校正领域中离散密集频谱细化分析与校正方法的理论研究和发展现状进行了回顾。根据信号所包含的频率分量的数目,将密集频谱细化分析与校正方法分为两类：一类是包含两个密集频率成分信号的频谱细化方法,另一类是包含三个及以上密集频率成分信号的频谱细化方法。综合阐明了各种离散密集频谱细化分析与校正方法的基本思想、算法原理、特点及其在工程中的应用。分析了现有密集频谱细化分析与校正方法的优缺点，并对离散密集频谱细化分析与校正领域的发展前景进行了展望。

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动态信息调整且速度可控的改进型合作粒子群算法

付丽辉;尹文庆

. 2012, 31(21): 120-125.

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针对粒子群算法中因多样性丧失引致的早熟收敛问题,提出了一种动态信息调整且速度可控的改进型合作粒子群算法.该算法通过子群划分,在粒子自身最好值、全局粒子最好值基础上,增加了子群粒子最好值对粒子飞行状态的控制作用,并利用当前寻优次数,动态调整各最好值对粒子下一次状态确定的贡献率,实现三种参考信息的有效融合,从而具有更强的寻优能力;通过子群数的调整,研究实现收敛速度控制的可能性与可行性,在保证算法搜索精度的同时,使其具有更为合适的收敛速度.最后,利用仿真实验对理论分析结果进行验证,结果表明,相对于其他PSO类算法,本算法具有更好的收敛精度,且收敛速度可控.

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计及齿面摩擦的直齿轮动力学分析

张靖;陈兵奎;康传章;吴长鸿

. 2012, 31(21): 126-132.

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建立了考虑齿面摩擦影响的六自由度非线性直齿轮动力学模型，以FZG试验专用A型齿轮为研究对象，计算了实际时变啮合刚度，基于混合润滑模型分析了不同齿面粗糙度对应的时变摩擦系数，利用数值仿真方法研究了齿面粗糙度改变对齿轮啮合力、摩擦力、轴承力以及动传动误差等信号的时频特征的影响，并利用FZG试验台对A型齿轮具有完好齿面和损伤齿面两种状态下的多个振动加速度时频信号进行比较分析，验证了仿真结果。结果表明：齿面摩擦力会抑制啮合线方向的振动，齿面粗糙度增大会减小动传动误差，但加剧摩擦力方向振动，从而导致系统振动幅值增加，结论对齿面微损伤的故障诊断有实用参考意义.

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介质压差式管道机器人振动减摩调速机理研究

崔高健;姜生元;;王文飞

. 2012, 31(21): 133-136.

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提出了通过调节摩擦阻力间接调节机器人速度的方法。在介绍了振动减摩机理基础上，设计了振动减摩节流盘，并详细阐述了节流盘的工作原理。通过实验验证了该方法的可行性。

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电沉积镍合金的冲蚀-腐蚀磨损研究

姜良锋;&#;杨顺贞;纪秀林;

. 2012, 31(21): 137-142.

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采用MSH型腐蚀磨损试验机研究了电沉积纯Ni、Ni-P非晶合金、Ni-W-P非晶合金的冲蚀-腐蚀磨损行为，并结合电化学测量系统研究了上述材料冲蚀与腐蚀之间相互促进机理。结合XRD分析了冲蚀前后电沉积镍合金的相变行为。结果表明：冲蚀-腐蚀磨损试验前后，电沉积镍合金镀层的硬度都增加；Ni-P非晶合金受到冲击后，镀层明显的发生了由非晶向微晶的转变；镍合金在含盐砂浆中的腐蚀性能随着工况的不同而不同，试样在含盐砂浆中的冲击速度由0增加到3.14ms-1时，三种材料的腐蚀速率都减小，之后随着冲击速度的增大，试样腐蚀速度增加；镍及镍合金材料的冲蚀-腐蚀磨损失重都以冲蚀失重为主，试验条件下冲蚀与腐蚀的交互作用最高能使材料的冲蚀-腐蚀磨损失重增加42%。

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燃气射流对多管火箭炮动态响应的影响分析

王国平;芮筱亭;

. 2012, 31(21): 143-145.

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燃气射流是影响多管火箭振动、起始扰动和射击密集度的因素之一，分析燃气射流冲击力对多管火箭动态特性的影响为提高多管火箭射击密集度提供思路。应用多体系统传递矩阵法，建立了考虑火箭燃气射流对发射装置冲击效应的多管火箭发射动力学模型，推导了考虑燃气射流冲击力的多管火箭动力响应分析的动力学方程，形成了考虑燃气射流冲击力的多管火箭动力学仿真系统。计算分析了不同火箭燃气射流冲击力下的火箭炮动力响应，火箭弹膛内运动、起始扰动和密集度，表明燃气射流冲击力对火箭炮动力响应、火箭弹起始扰动和密集度有一定的影响，对多管火箭设计具有参考价值。

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压电叠堆位移放大致动器的动态特性

靳宏金龙徐志科吴明清鲍诗杰

. 2012, 31(21): 146-151.

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为了准确掌握压电叠堆位移放大致动器的动态特性，本文利用谐响应分析、阻抗测试法和动态投影栅线法对其进行分析研究。首先，使用ANSYS分析软件对放大机构的模态和位移随频率变化情况进行有限元分析。然后，运用压电陶瓷的阻抗测试法，对这一压电致动器的阻抗特性进行测量分析。最后通过动态投影栅线法对压电致动器的通放电位移状况进行测量分析。实验结果表明：位移放大机构的谐响应频率为1724Hz，能提供较大的输出力矩；压电致动器的谐振频率为8.3KHz左右，反谐振频率为8.75KHz左右，它的工作最快响应时间在0.3ms以内；它能在0.5ms内完成位移的突变，位移波动小于5um，且位移量随电压值呈线性变化；放电时的动态位移过程平稳。因此，这一压电致动器具有响应速度快，位移波动小、线性度好、精度高，输出力矩大等较好的动态响应特性，能被广泛应用于各种需要响应快、精度高、位移大的微位移控制驱动系统中，其应用前景值得期待。

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非理想界面正交各向异性层/压电半空间结构中Love波的传播特性

王艳红兰姣霞刘金喜

. 2012, 31(21): 152-155.

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研究了正交各向异性层与压电半空间非理想连接时Love波的传播特性。其中，界面条件由剪切滞后模型表征，正交各向异性层表面机械自由。首先，对压电材料和正交各向异性材料的波动方程进行求解，然后利用界面条件和边界条件推导了显函形式的频散方程，最后进行了数值计算，分析了界面性态、压电材料性能和正交各向异性程度对频散特性的影响。分析结果表明：Love波的传播速度随着界面约束强度的降低而减小；当不理想程度较高时，正交各向异性程度和压电材料性能对Love波的传播速度影响不大。

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基于改进Preisach模型的音圈电机复杂迟滞建模

党选举;梁卫;姜辉

. 2012, 31(21): 156-162.

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针对音圈电机在高频响、高速、高加速度运动时存在的一种特殊复杂迟滞特性，提出一种改进的Preisach迟滞与RBF神经网络相结合的动态迟滞混合模型。采用逐次逼近的思想，第一级通过构造一个改进型Preisach模型，引入非单调信息，使其输出具有非单调迟滞特性。第二级采用动态RBF神经网络对第一级输出的相位和幅值进行补偿，实现对音圈电机实际输出的高精度逼近。基于实测数据的仿真实验结果表明，所提模型对一般迟滞和非单调复杂迟滞的建模都是有效的。与动态神经网络建模相比，具有更高的模型精度。

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基于不同轨道谱的车桥动力相互作用指标对比分析

黄志堂;崔圣爱;窦胜谭;唐澈

. 2012, 31(21): 163-167.

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为了分析不同轨道谱对车桥动力相互作用指标的影响，以德国低干扰谱、德国高干扰谱和秦沈线轨道谱为对比对象，分析了三种轨道不平顺功率谱密度的差异，并用三角级数法获得了三种谱的时间样本。以其作为车桥系统的外加激励，计算车桥系统耦合振动响应，选用动力学指标轮重减载率、车体振动加速度、桥梁跨中动位移及桥梁跨中振动加速度进行分析，结果表明：轮重减载率大小受高低不平顺中较短波长成分的影响较明显，其规律与高低不平顺功率谱密度较短波长范围内的值相似；车体横向和竖向振动加速度则主要分别受轨道方向和高低不平顺较长波长成分影响，不平顺方向和高低功率谱之差异正好反映出了车体横向和竖向振动加速度的差异；桥梁动位移受不平顺激扰影响很小，三种轨道谱作用下的桥梁动位移非常接近；桥梁振动加速度受轨道不平顺影响较大，德国高干扰和秦沈线轨道谱明显大于德国低干扰谱作用下的桥梁振动加速度；研究结果还表明相对于桥梁竖向振动加速度，轨道不平顺对桥梁横向振动加速度的影响更显著。

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噪声影响下基于改进损伤识别因子和遗传算法的结构损伤识别

黄民水;;朱宏平

. 2012, 31(21): 168-174.

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提出了一种考虑噪声影响的基于改进损伤识别因子和遗传算法的结构损伤识别方法。首先，介绍了结构损伤识别的参数化思想，并提出了一种考虑不同模态信息和权重系数的损伤识别因子。然后，在选择算子、交叉算子、变异算子以及自适应交叉和变异等方面对遗传算法进行了改进，并在无噪声情况下，对一简支梁和连续梁进行了损伤识别，识别效果非常好，验证了方法的正确性和有效性。随后，分别考虑了随机噪声和高斯白噪声对简支梁进行损伤识别，发现该方法在噪声水平不是很高的情况下，识别效果很好。最后，在一钢框架基准有限元模型基础上，考虑了四种损伤工况进行了损伤识别，识别结果较好，该方法能够很好地应用于结构的损伤识别和健康监测。

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城市隧道口部道路坡度对爆炸冲击波传播特性影响分析

宁鹏飞[;] 唐德高[]

. 2012, 31(21): 175-178.

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隧道内爆炸冲击波流场及爆炸荷载计算是隧道抗内爆研究和预防恐怖爆炸袭击的首要问题。针对城市地下隧道的特点，采用三维有限元方法计算了地下隧道口部爆炸时隧道内的爆炸流场，分析了城市隧道口部爆炸时隧道内爆炸流场的特点和道路坡度对爆炸冲击波传播的影响。研究表明隧道内冲击波冲量随道路坡度增加而增大，随比例爆距的增加影响逐渐减小；超压峰值在比例爆距Z小于1m/kg1/3时无变化，当Z>1 m/kg1/3时各截面超压峰值随道路坡度的增大而增加，但最大不超过7%。

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基于S变换的心音信号特征提取

李战明;韩阳;韦哲;周强

. 2012, 31(21): 179-183.

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为了准确获得心音信号生理、病理信息，在对比研究各种时频分析方法的基础上，采用具有良好时频分辨率的S变换提取心音信号特征，实现心脏病辅助诊断。首先对心音信号进行包络提取、第一心音定位及心音分段，然后对一个周期信号进行S变换，最后提取变换后矩阵的统计学特征，并将该特征作为区别不同心音信号的特征向量。通过相关评价可知该方法可以有效识别不同心音信号。

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马场坪收费站汽车爆炸破坏的数值模拟分析

高轩能;刘颖;杨维英

. 2012, 31(21): 184-189.

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应用LS-DYNA有限元程序建立马场坪收费站在汽车爆炸作用下的数值计算模型，对空间网架结构在爆炸作用下的冲击波超压、破坏过程和破坏模式进行了数值模拟计算。提取网架结构内表面有限测点的爆炸冲击波超压并将其进行本征正交分解（POD），得到冲击波压力场的显性表达和主本征模态。对模拟计算结果与收费站实际破坏情况进行比较分析，揭示了空间网架结构的爆炸破坏机理和原因。数值结果表明，LS-DYNA非线性有限元模型与POD法的结合，能够准确地模拟空间网架结构在爆炸作用下的破坏过程和模式，充分泄爆可以防止空间网架结构在爆炸作用下的破坏倒塌，避免人员损伤。提出在空间网架结构的抗爆和防爆设计中，应采取“强结构弱围护”的设计原则。

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2012年, 第31卷, 第21期　
刊出日期：2012-11-15

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