振动与冲击

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葛根竺致文许佳

. 2012, 31(23): 1-5.

摘要 ( 775 ) PDF全文 ( 443 )

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本文利用van-der-pol环模型模拟了形状记忆合金在加载和卸载过程中的应力应变迟滞环特性，根据弹性理论和Galerkin方法建立了形状记忆合金简支梁在受轴向简谐激励和横向白噪声激励时的振动模型。根据随机系统的Melnikov过程方法，得到了系统发生随机混沌的阈值必要条件。用数值方法得到初值对系统安全性的影响，及激励参数对系统安全盆边界的侵蚀现象。观察结果发现，随机激励幅值的增大会增强安全盆的内部出现分形特性。

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基于爆炸声传播时间的声速剖面反演

张维杨士莪黄益旺唐俊峰宋扬

. 2012, 31(23): 6-11.

摘要 ( 557 ) PDF全文 ( 517 )

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特征声线搜索以及传播时间测定的精确性是基于声传播时间的声速剖面反演的关键。在具有倾斜海底的三维海域，声线在海底的反射会导致水平偏转，给特征声线搜索和声传播时间计算带来了困难。为此，首先提出了一种三维空间特征声线搜索方法。通过对南海海洋环境反演实验数据的处理，分析了声线的水平偏转对声传播时间的影响，并用爆炸声传播时间作为代价函数，用量子粒子群算法作为优化算法进行了声速剖面反演。结果表明，海底坡度较大时，声线的水平偏转对声传播时间影响较大，考虑声线的水平偏转能有效地减小声传播时间计算的误差，进而使得声速剖面反演的精度得到显著提高。

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迎爆加强筋耦合程度对响应的影响及简化建模方式的研究

李聪张世联刘慧泉武少波

. 2012, 31(23): 12-15.

摘要 ( 583 ) PDF全文 ( 349 )

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在对结构防爆能力的数值分析中，考虑所有迎爆加强筋的耦合，会大大增加建模工作量及计算时间。为提高计算效率，文中对局部板架结构中处于迎爆状态的纵向加强筋采用全耦合、不耦合及部分耦合等多种耦合程度的建模。并基于MSC.Dytran有限元分析软件，计算迎爆加强筋的耦合程度对结构响应及计算时间的影响，得到迎爆加强筋对耦合程度问题的简化。研究结果表明：在适当的情况下，一些耦合程度较低的建模方式仍可以保证计算精度，同时减少建模工作量和提高数值计算效率。

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强载荷下结构动力响应与损伤的跨尺度分析

汤轶群;李兆霞

. 2012, 31(23): 16-25.

摘要 ( 705 ) PDF全文 ( 611 )

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结构多尺度有限元模拟是考虑结构易损部位损伤演化进行大型结构失效过程分析的有效方法。如何方便、准确地建立有限元大尺度与小尺度模型的跨尺度界面连接是多尺度有限元模拟中的关键。本文根据损伤多尺度分析的需求，研究了两种跨尺度界面连接方法及其实施过程，并对计算方法的精度进行了比较和验证；将塑性损伤演化本构关系通过ABAQUS提供的UMAT子程序写入，考察狗骨式刚节点在强动载荷作用下其薄弱区域的损伤演化特性，结合跨尺度界面连接方法初步实现了强载荷下结构损伤的跨尺度分析；针对某大跨悬索桥钢箱梁纵向加劲钢桁架结构，采用本文建立的跨尺度分析方法研究了强载荷作用下结构中的损伤演化过程。研究结果为揭示结构在强载荷作用下的损伤破坏机理奠定了基础。
关键词：多尺度模拟；界面连接；位移约束方程；材料非线性；损伤演化

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大跨越钢管混凝土输电塔顺风向分区风荷载谱识别方法

熊铁华;梁枢果

. 2012, 31(23): 26-31.

摘要 ( 549 ) PDF全文 ( 394 )

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为了从风洞试验测量的位移响应中较好地识别出钢管混凝土输电塔的风荷载，本文对荷载识别过程进行了模拟。首先选择了3种类型的风荷载谱并将它们分区施加于输电塔的多质点模型上，利用随机振动理论计算出结构的位移功率谱；然后，推导出了从几个测点的位移功率谱识别分区风荷载谱的方法，并定义了评价识别效果的误差指标；最后，分析了测量精度、测点数量及位置、模态数及风荷载系数等对荷载识别精度的影响，得到一些对实际风洞试验具有重要指导价值的结论。

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基于附加质量法的大型固定顶储液罐基底隔震分析

张兆龙;高博青;杨宏康

. 2012, 31(23): 32-38.

摘要 ( 701 ) PDF全文 ( 586 )

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鉴于目前储液罐基底隔震研究多采用一维简化的Haroun-Housner模型，本文基于附加质量法，考虑液体对流质量和脉冲质量，建立了储液罐三维简化的附加质量模型。通过分析比较相同地震激励下不同高径比储液罐罐的Haroun-Housner模型、附加质量模型和流固耦合模型的动力响应，验证了附加质量模型的合理性。针对某大型固定顶储液罐，基于此简化模型，基底引入FPS隔震支座，系统地研究了基底隔震储液罐在不同场地条件下的非线性地震动力响应。分析结果表明：FPS隔震支座对储液罐地震响应有很好的控制作用，有效地降低了液体脉冲分量的运动，避免了罐壁发生屈曲破坏，但放大了液体对流分量的运动。

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基于两阶段学习的半监督SVM故障检测方法

陶新民曹盼东宋少宇付丹丹

. 2012, 31(23): 39-43.

摘要 ( 670 ) PDF全文 ( 354 )

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本文提出了一种基于两阶段学习的半监督SVM故障检测方法。该方法首先使用标识传递算法给未标识样本赋予初始伪标识，并通过近邻图对比样本点标识值，将可能是噪声的样本点识别并剔除；然后将去噪处理后的样本集输入到SVM中，使得SVM在训练时能兼顾整个样本集的信息，从而提高SVM的故障检测性能。实验中将本文方法同支持向量机(SVM)、模糊支持向量机(FSVM)、直推式支持向量机(TSVM)及拉普拉斯支持向量机算法(LapSVM)进行比较，结果表明本文方法在不同数目标识样本集合的情况下，检测精度较其他算法有较大幅度提高，同时本文方法还比较了不含测试样本和含测试样本训练条件下的故障检测性能，结果表明结合测试样本可进一步提高算法的故障检测性能。

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考虑成形历史的双相钢薄壁结构轴向冲击试验与仿真研究

牛建辉;朱平

. 2012, 31(23): 44-49.

摘要 ( 746 ) PDF全文 ( 340 )

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金属板料塑性成形过程中局部厚度和力学属性将发生变化，进而影响成形结构的最终物理性能。针对双相钢DP590材料，以点焊连接闭口帽型薄壁结构为例，利用落锤冲击试验装置研究了冲压成形条件对结构轴向冲击变形行为的影响，并对该成形—冲击过程进行了数值模拟。试验结果表明：冲压成形构件冲击变形模式为非稳定的混合渐进—欧拉屈曲模式，且随成形压边力增加，构件冲击失稳现象加剧。相应仿真过程发现，引入冲压成形历史信息后，冲击仿真可较为真实地复现物理测试结果，为确保前期冲压成形仿真结果的可靠性，宜采用能够反应三维应力状态的七参数壳单元。

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基于双渐进方法的水下爆炸气泡载荷作用下舰船的动态响应分析

张弩;宗智;张文鹏;孙雷;李章锐

. 2012, 31(23): 50-56.

摘要 ( 616 ) PDF全文 ( 646 )

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通过建立一套有限元方法与双渐进方法（DAA）相结合的计算程序，研究了水下爆炸气泡作用下舰船模型的动态响应。阐述了水下爆炸气泡与水面舰船结构之间的流固耦合理论分析。分别建立了一个考虑气泡迁移，自由面效应和气泡阻力的气泡模型和一个水面舰船船体模型。研究了气泡作用下船模的总体响应和局部响应。得到了不同位置的加速度，速度和位移时程曲线。详细讨论了水下爆炸气泡作用下船模总体响应和局部响应的特征与机理。

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柔性基础主动隔振系统的缩聚建模和时滞问题研究

宋攀董兴建孟光

. 2012, 31(23): 57-61.

摘要 ( 642 ) PDF全文 ( 703 )

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以复杂柔性耦合主动隔振系统为对象，研究其动力学建模和时滞主动控制问题。考虑筏架和基础的弹性，建立浮筏系统的有限元模型，并基于超单元动力缩聚技术，把系统的有限元模型在物理空间中进行减缩。考虑作动器的时滞效应，建立系统的时滞主动控制模型，对系统的最大时滞量和控制器的时滞稳定性进行了数值研究。数值计算表明，主动控制中有必要考虑时滞因素以避免失稳，本文所提出的方法易于保证控制系统的性能和稳定性。

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基于HHT的管道阀门内漏声发射检测研究

刘贵杰徐萌王欣姜瑞林

. 2012, 31(23): 62-66.

摘要 ( 690 ) PDF全文 ( 749 )

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针对管道阀门内漏声发射信号的非平稳特征，提出将总体平均经验模式分解(EEMD)和希尔伯特变换相结合的希尔伯特黄变换(HHT)方法应用于管道阀门内漏声发射检测中。利用EEMD方法将阀门内漏声发射信号自适应分解为一簇本征模态函数(IMF)，并对分解后的信号进行Hilbert谱和HHT边际谱分析，可以提取到阀门内漏声发射信号的本质特征，突破常规时频分析的非线性信号局限性以及经验模式分解(EMD)造成的模态混叠现象；相比于STFT频谱，Hilbert谱具有较高的时频分辨率，最后对信号的Hilbert边际谱分析确定了内漏信号的主要作用频率。该方法可以有效的应用于阀门内漏声发射检测中。

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基于ITD改进算法和关联维数的转子故障诊断方法

杨宇王欢欢程军圣

. 2012, 31(23): 67-70.

摘要 ( 628 ) PDF全文 ( 403 )

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提出了基于ITD（Intrinsic scale-time decomposition，简称ITD）改进算法和关联维数的转子故障诊断方法。首先用ITD改进算法对转子在不同状态下的振动信号进行分解，根据分量特征，把包含转子主要故障信息的前若干分量进行组合，并以此作为转子原始振动信号降噪后的信号；然后计算降噪后信号的关联维数。对转子系统故障振动信号的分析结果表明，相对于直接采用原始信号计算得到的关联维数，采用ITD改进算法降噪后得到的关联维数更具有区分性，可以用来有效地识别转子的工作状态和故障类型。

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橡胶隔振器非线性动态特性建模及实验研究

孙伟;李以农;刘万里;郑玲

. 2012, 31(23): 71-76.

摘要 ( 722 ) PDF全文 ( 1184 )

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针对某精密仪器的橡胶隔振器（以下简称隔振器）进行了动态特性研究。通过对橡胶超弹性材料进行有限元建模分析，得到隔振器的硬非线性刚度特性，并以此特性为基础提出了隔振器非线性动力学模型的建立及求解方法，仿真计算了隔振器动态响应并对所设计的隔振器进行了实验研究。实验结果不仅说明所设计的隔振器具有良好的隔振缓冲能力，而且验证了隔振器非线性动力学模型的正确性及有效性，为进一步研究隔振器及承载设备的工作状况提供了基础。

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窄悬索桥颤振失稳控制措施效果研究

李加武车鑫高斐马林林

. 2012, 31(23): 77-81.

摘要 ( 611 ) PDF全文 ( 752 )

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近年来，随着我国基础设施的进一步完善，以跨越能力著称的悬索桥被广泛应用于各地桥梁结构的建设中，同时涌现出大量的窄悬索桥。然而，悬索桥的风致振动问题是影响其适用性的重要因素，窄悬索桥所遇到的风致振动问题更为复杂。能减小结构风致振动的措施很多，不同的措施对结构振动的影响效果亦不同。结合在设计风速下抗风能力不满足要求的窄悬索结构，提出提高结构抗风能力的措施，并对各种措施的作用效果进行对比分析，得出较为合理的抗风措施组合以使结构的抗风能力满足要求。

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潜载导弹水下发射出筒横向动力学特性研究

尚书聪;孙建中;秦丽萍

. 2012, 31(23): 82-86.

摘要 ( 658 ) PDF全文 ( 799 )

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导弹在潜艇带速水下垂直发射出筒过程中涉及复杂的力学问题，弹体在出筒阶段受到适配器的约束，并受到其施加的横向支撑反力，使得出筒阶段弹体载荷水平较高。本文依据动量和动量矩定理建立了导弹水下垂直发射出筒过程动力学模型，并对艇速为1.5m/s、2.5m/s时两种横向支撑方式对导弹的出筒过程中的力学特性开展了仿真计算。结果表明：两种横向支撑方式下，适配器方式的出筒姿态较好但是弹体受到的载荷更大，此外气密环-减震垫横向支撑方式下，弹体出筒伴随较大的震荡过程，在今后研究中必须要重视振动问题。

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智能弹簧装置减振性能的影响因素分析

倪德朱如鹏

. 2012, 31(23): 87-91.

摘要 ( 574 ) PDF全文 ( 348 )

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建立了基于智能弹簧的某旋转机械主动减振力学模型和振动控制状态方程。利用数值仿真的方法，分析了压电陶瓷器作动器的作动力、智能弹簧结构参数和滑动摩擦力速度影响系数对智能弹簧装置减振性能的影响。结果表明，随着作动力的增大，系统振幅减小，减振性能增强。智能弹簧有阻尼控制和刚度控制两种控制方式。刚度控制对旋转机械恒转速运行和过临界转速时均有很好的减振效果，阻尼控制仅在过临界时才表现出其优良性能，然而对控制电压的要求更低；智能弹簧结构参数对减振性能影响明显，应根据具体的应用场合，合理选用智能弹簧结构参数；系统的相对速度越大，滑动摩擦力速度影响系数的取值越大，对减振性能的影响越明显。

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单向复合材料矩形截面非圆柱螺旋弹簧固有频率的参数研究

郝颖;虞爱民

. 2012, 31(23): 92-98.

摘要 ( 603 ) PDF全文 ( 340 )

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以各向异性自然弯扭梁理论为基础，首次导出了考虑簧丝截面翘曲变形的单向复合材料矩形截面非圆柱（锥形、双曲形和桶形）螺旋弹簧的运动微分方程，它们由14个变系数的一阶偏微分方程组成。同时得到了单向复合材料矩形截面杆件扭转翘曲函数的显式表达式。弹簧的固有频率和振动模态可以使用改进的Riccati传递矩阵法确定，单元传递矩阵则采用Scaling-Squaring方法以及Pad´e 逼近表达式进行计算。数值结果表明，对于单向复合材料矩形截面的非圆柱螺旋弹簧，翘曲变形对其固有频率有着重大的影响，在自由振动分析中必须加以考虑。最后研究了各种设计参数对单向复合材料矩形截面锥形弹簧固有频率的影响。

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基于局部线性嵌入和云神经网络的转子故障诊断方法

孙斌薛广鑫陈军蒋能飞

. 2012, 31(23): 99-103.

摘要 ( 559 ) PDF全文 ( 256 )

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提出了一种基于流形学习的汽轮机转子故障诊断方法。利用振动信号构造一个能够表示该信号的矩阵作为流形学习的输入数据，使用局部线性嵌入算法对矩阵进行维数约简，实现了高维数据向低维空间的嵌入，从而有效提取了故障特征。文中使用云神经网络分类器测试LLE算法输出维数大于3时的故障诊断率，并分析了各个参数对诊断率的影响。该方法克服了在样本较少的情况下故障诊断的困难，能在有限的故障数据中发掘故障特征并进行故障诊断。

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小口径火炮弹炮耦合动态响应有限元时程分析

苏忠亭;徐达;李晓伟;韩振飞

. 2012, 31(23): 104-108.

摘要 ( 648 ) PDF全文 ( 489 )

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基于移动荷载思想应用有限单元法和悬臂梁理论研究了小口径火炮弹丸膛内运动过程中的身管振动情况。应用圆柱坐标系将身管结构离散为标准的扇形单元，依据弹带凹槽部和凸起部沿膛线运动过程对各单元进行编号，将弹带视为弹塑性体，凹槽部应用线性简化模型，凸起部应用Dubowsky模型，身管简化为柔性变截面悬臂梁，考虑弹带挤进过程和刚体前定心部对内膛的瞬态碰撞规律，将弹丸膛内运动过程分为三个阶段，根据工程梁理论建立了移动弹丸作用下身管径向振动的时变动力学方程。将计算结果与炮口振动实验数据相比较，可知在忽略火炮后坐、摇架、炮塔等结构影响下，弹炮耦合模型比较准确。

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噪声扰动下RLC串联谐振电路随机共振的数值研究

涂水林;邬正义;吴正阳

. 2012, 31(23): 109-114.

摘要 ( 701 ) PDF全文 ( 478 )

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采用四阶Runge-Kutta算法，以信噪比增益和谱功率放大率为随机共振测度指标，研究了电容参数和激励信号均受高斯白噪声扰动时RLC串联谐振电路的随机共振现象。研究表明，欠阻尼RLC串联谐振电路在适当的电路参数、激励信号频率和噪声参数条件下，信噪比增益和谱功率放大率是噪声强度和输入信号频率的非单调函数，且其值均大于1，电路中存在随机共振现象；而在临界阻尼或过阻尼情况下尽管信噪比增益在一定条件下也是噪声强度和输入信号频率的非单调函数，但谱功率放大率取值小于1，电路发生了随机共振现象，改善了信噪比，信号能量却并未得到加强。这一结论使得将欠阻尼RLC串联谐振电路应用于微弱信号检测成为可能。

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斜拉桥与引桥地震碰撞影响因素研究

张文学王景景鲍艳

. 2012, 31(23): 115-117.

摘要 ( 647 ) PDF全文 ( 316 )

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针对目前对大跨度斜拉桥抗震性能的研究多只以主桥为分析对象，而对斜拉桥与引桥之间碰撞问题的研究相对较少这一现象，以某九江大桥为例建立了斜拉桥与引桥之间的碰撞分析模型，分别对场地类型、斜拉桥重心高度和引桥结构形式等影响斜拉桥主桥与引桥之间碰撞效应的主要因素进行的系统分析，得到了一些有意义的结论，可为类似工程的抗震设计提供参考。

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一类非线性jerk方程的改进两变量展开法

郑敏毅;张农;孙光永

. 2012, 31(23): 118-122.

摘要 ( 750 ) PDF全文 ( 339 )

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应用改进的两变量展开法求解非线性含有三次非线性项的三阶微分方程的近似频率和近似解析周期解。该方法结合了Lindstedt-Poincare方法与两变量展开法不仅可以适用于弱非线性振动问题的求解而且还可以适用于强非线性振动问题的求解。文中以一个不含速度线性项的非线性jerk方程作为例子分析并得到二阶近似周期和二阶近似解析周期解，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得多。结果表明，改进的两变量展开法能够适用于求解非线性jerk方程。而且在jerk方程不含速度线性项时该方法仍然有效。

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刚柔耦合接触动态粘合算法研究

高浩干锋戴焕云

. 2012, 31(23): 123-127.

摘要 ( 621 ) PDF全文 ( 422 )

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建立一种动态粘合算法，用于多体系统中刚体与弹性体或弹性体与弹性体接触问题的仿真。该算法通过装配矩阵和界面柔度矩阵构建接触界面粘合矩阵，用来传递接触力和位移，当接触位置改变时界面柔度矩阵和装配矩阵随之变化，粘合矩阵需要动态更新。利用该方法可以将刚柔耦合系统中相互接触的结构分成独立的子系统，分别在独立的程序或平台中进行分布式仿真。本文使用该方法进行刚体与弹性体接触仿真，和统一方程的刚柔耦合仿真结果基本一致。

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一类多频线谱激励下的主动隔振控制方法

陈绍青;王永;魏璀璨;姚太克

. 2012, 31(23): 128-131.

摘要 ( 665 ) PDF全文 ( 351 )

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研究了多频离散线谱激励下的主动隔振控制问题，提出了一种多通道解耦的自适应前馈控制方法；采用窄带带通滤波器对多频振动信号进行解耦，通过多个并行的自收敛变步长归一化的LMS自适应滤波器构成前馈控制器，驱动一个单自由度的作动器对多频线谱振动进行隔离；该方法无需次级通道模型信息，具有结构简单、鲁棒性强的优点。在某型磁悬浮隔振器的隔振系统上进行了多频主动隔振实验，实验结果验证了该方法的有效性。

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一种基于非线性流形学习的故障特征提取模型

蒋全胜;李华荣;黄鹏

. 2012, 31(23): 132-136.

摘要 ( 590 ) PDF全文 ( 594 )

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流形学习作为一种挖掘高维非线性数据内在几何分布特征的有效方法，可用于故障信号的特征提取。针对机械故障诊断中的非线性、故障征兆复杂的诊断问题，提出了一种基于非线性流形学习的故障特征提取模型。该模型针对采集样本的不同处理情形，分别运用Laplacian Eigenmaps算法及其增量、监督算法，进行故障样本的特征提取与分类，由于采用非线性的维数约简方式，极大地保留了故障信号中的整体几何结构信息，增强了故障模式识别的分类性能。最后通过工程实例应用，表明了所提特征提取模型的可行性和有效性。

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基于FEM/BEM方法的缝纫机油盘低噪声设计研究

张义波张志勇周长江郑成龙

. 2012, 31(23): 137-141.

摘要 ( 585 ) PDF全文 ( 240 )

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针对中捷某型缝纫机，建立了油盘的实体模型和有限元模型，利用HyperWorks—Optistruct进行了模态分析，获得结构的固有频率和振型特性参数。在此基础上，利用MSC.Patran/Nastran进行了频响分析,并将仿真结果与实验结果对比，验证了模型的有效性。通过拓扑优化和形貌优化对模型进行优化后，提高了油盘前5阶固有频率，避免了共振，且减小了表面振动速度，降低了辐射声功率。通过利用SYSNOISE对油盘进行边界元噪声辐射仿真分析，结果表明油盘辐射噪声值降低。最后，经整机振动噪声测试试验，证明减振降噪效果明显。本研究成果能有效提高油盘的结构刚度和降低振动幅度，最终改善缝纫机整机的结构辐射噪声。

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反向旋转双转子碰摩振动分析

陈松霆吴志强

. 2012, 31(23): 142-147.

摘要 ( 673 ) PDF全文 ( 358 )

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建立了考虑内外转子碰摩影响的双转子系统动力学模型，推导出系统振动响应的动力学方程。利用分岔图，庞加莱截面图以及频谱图分析了双转子系统随转速变化时的振动响应和力学特性，以及系统发生碰摩时的各种非线性现象，并讨论了粘性阻尼系数、碰摩刚度系数和支撑弹簧刚度等系统参数对系统运动的影响。结果表明：随着转速的变化，系统会发生碰摩运动，导致拟周期和倍周期等复杂动力学行为出现；随着粘性阻尼系数的减小，系统行为变得复杂；碰摩刚度系数增加时，系统在碰摩时易发散失稳；在一定范围内，支撑弹簧刚度越大，系统的运动状态越稳定。

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基于Stewart平台的大柔性空间桁架结构振动控制

罗波李伟鹏黄海

. 2012, 31(23): 148-153.

摘要 ( 665 ) PDF全文 ( 462 )

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针对大柔性空间桁架结构的振动主动控制问题，提出一种根部测控一体化方案，即采用CCD相机在桁架根部对桁架振动进行非接触式测量和采用Stewart六杆并联平台固连在柔性桁架根部作为主动设备进行振动控制。采用ADC自适应控制算法，并基于dSPACE实时仿真系统，搭建了振动控制实验平台。文中使用音圈电机激振器分别作为外扰和内扰，激发柔性桁架的低阶模态，通过视觉测量系统测得振动信号，采用Stewart平台在桁架根部对振动进行抑制。低频外扰谐振实验，桁架振动振幅衰减87.7%；低频内扰谐振实验，桁架振动振幅衰减91.8%。实验结果证明文中提出的桁架振动根部测控一体化方案的有效性，尤其适用于空间可展开结构的振动控制。

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人体站姿竖向振动等效单自由度模型参数研究

杨予&#;杨云芳;洪震;胡杰云;蔡其茅

. 2012, 31(23): 154-157.

摘要 ( 646 ) PDF全文 ( 555 )

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人体单自由度简化模型应用广泛，但其参数取值尚未有统一标准。本文在前人研究的基础上提出等效模型参数的思路，并进行了相关动力学理论推导和物理意义分析。为得到模型参数，采用两种不同原理的单自由度振动台对人与结构耦合自由振动进行了测试和数据分析。实验数据拟合结果表明，本文模型具有较好的精度和应用价值，所得结果在一定范围内与相关参考文献的分析结果表现出良好的一致性。结论是当人体与不同参数的结构耦合振动时，由于主振型的变化将表现出不同的单自由度等效自振频率和阻尼比，另外局部肢体姿态对等效参数的取值也有一定影响。

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双闭室复合材料薄壁梁的结构阻尼细观分析

任勇生;宋玉壁;孙双双

. 2012, 31(23): 158-165.

摘要 ( 594 ) PDF全文 ( 453 )

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研究双闭室复合材料薄壁梁的结构阻尼特性。基于单层混杂材料的细观力学阻尼计算方法和多胞模型,分别获得单层复合材料的等效阻尼特性和等效弹性特性；基于变分渐进法（VAM)和Hamilton原理，建立双闭室复合材料薄壁梁振动方程；采用Galerkin法对薄壁梁进行自由振动分析；在获得薄壁梁振动模态矢量的基础上，根据最大应变能理论，对薄壁梁的模态阻尼性能进行预测，并且将阻尼预测的结果与现有的有限元计算结果进行对比，验证了本文阻尼分析模型的有效性。进一步针对四种种构型双闭室复合材料薄壁箱形梁，进行阻尼计算，揭示了纤维铺层角和纤维含量的影响。

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泡沫铝夹芯圆筒抗爆性能研究

刘新让;田晓耕;卢天健;梁斌;王伊卿

. 2012, 31(23): 166-173.

摘要 ( 708 ) PDF全文 ( 563 )

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在验证了所用方法有效性的基础上，采用有限元软件LS-DYNA分析了重量相同、由A3钢和闭孔泡沫铝制成的夹芯圆筒与由A3钢制成的实体圆筒在3种不同爆炸载荷作用下的动力响应，同时分析了5种不同夹芯圆筒的抗爆性能。结果表明，在相同爆炸载荷的条件下，无论是在变形还是在能量吸收方面，夹芯圆筒都优于相同重量的实体圆筒；对于夹芯圆筒，内面板厚度应不大于外面板厚度，这样能在降低夹芯圆筒整体变形的同时发挥泡沫铝芯层的吸能优势。

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等截面铁摩辛柯梁-抗转阻尼器系统的复模态特性

陈勇;刘盼

. 2012, 31(23): 174-179.

摘要 ( 561 ) PDF全文 ( 563 )

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针对等截面铁摩辛柯梁-抗转阻尼器系统的自由振动，在复数域采用NAM法，推导了多种边界条件下带有任意个抗转阻尼器的无量纲精确解及系统特征方程。采用构造实函数的方法获得该复特征方程的复数域解。数值实例分析中与有限元结果进行了比较，验证了本文方法。该系统为非比例阻尼系统，研究结果表明存在系统最大阻尼比和最优阻尼系数。针对带有单个阻尼器的振动系统，研究给出了系统最大阻尼比、最优阻尼系数与阻尼器的最优安装位置。最后将均连接阻尼器的铁摩辛柯梁和欧拉-伯努利梁的结果进行了比较，表明前者获得的第一阶模态最大阻尼比略小于后者。

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变速器啸叫声与下线台架振动的相关性试验研究

周益;王泽贵;曾一凡

. 2012, 31(23): 180-184.

摘要 ( 648 ) PDF全文 ( 346 )

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在汽车变速器下线台架上根据齿轮振动传递路径理论选择两个振动测量位置，同时测量两个位置20台变速器的啮合振动。在整车上测量各档位啮合阶次噪声及其振动，并进行啸叫声的主观评价。通过下线台架的振动、整车上变速器各档位齿轮啮合阶次的噪声和振动三者间的相关性分析，确定了台架上最佳的测量位置和啸叫声可接受时的振幅临界值。该研究可以正确、有效地识别变速器的啸叫及其振动特性。

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基于SVD降噪和盲信号分离的滚动轴承故障诊断

陈恩利;张玺;申永军;曹轩铭

. 2012, 31(23): 185-190.

摘要 ( 754 ) PDF全文 ( 750 )

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滚动轴承早期微弱故障特征信号往往淹没于系统噪声信号中而难于识别，奇异值分解技术（SVD ）可以有效降低噪声水平，提高周期成分的提取能力，盲源分离技术可以分离故障源信号并提取故障特征。本文将奇异值分解技术和盲信号分离技术的优势应用于滚动轴承故障诊断，利用奇异值分解降噪特性消除系统信号中的混合噪声，对降噪后的信号通过盲信号分离技术进行盲源分离，提取出原始故障信号。数值仿真及实验结果表明，该方法可以成功地分离出滚动轴承实测信号的典型故障，提高滚动轴承故障诊断的效果。

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减振型扣件理论研制和室内试验研究

赵才友;王平;朱颖;赵卫华;肖杰灵

. 2012, 31(23): 191-196.

摘要 ( 717 ) PDF全文 ( 418 )

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扣件系统是影响轨道结构振动特性的关键因素，其刚度过大钢轨与轨枕或轨道板耦合作用减弱，钢轨的振动衰减率变小，过大耦合作用增强，会导致轨枕或轨道板振动增强。基于此，应用轮轨系统耦合动力学思想，得出一定轨道和车辆结构参数下的扣件的最佳匹配刚度。并基于铁路轨道设计规范设计制作了减振型扣件样品，通过疲劳测试和动力特性室内测试表明：疲劳前后静刚度损失为1.2kN/mm，扣压力损失为1.67kN，纵向阻力损失为1.6kN，表明扣件系统设计合理，组装疲劳性能合格；垂向激励和横向激励下，在0～5000HZ频段内，减振扣件对轨头、轨腰和轨脚的减振作用均很显著。

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SPH-FEM耦合算法在爆炸螺栓解锁分离过程中的应用

初文华;张阿漫;明付仁;杨文山

. 2012, 31(23): 197-202.

摘要 ( 652 ) PDF全文 ( 423 )

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爆炸螺栓是航空航天、武器装备等领域应用极为广泛的一种解锁分离装置，其爆炸分离过程产生的冲击激励使连接结构分离的同时，也将对周围结构产生严重的冲击破坏作用。本文基于计及材料强度的流体动力学控制方程，开发复合链表搜索技术及耦合SPH-FEM技术，分别采用SPH方法与有限元方法建立爆炸螺栓及其连接结构的三维数值模型，模拟分析了爆炸螺栓的解锁分离过程及结构在爆炸冲击激励作用下的动响应特性。

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基于湿度影响的蜂窝纸板动态压缩能量吸收图

徐烁; 王志伟;

. 2012, 31(23): 203-206.

摘要 ( 626 ) PDF全文 ( 637 )

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基于三种不同厚跨比的蜂窝纸板在不同湿度条件下的动态压缩应力-应变曲线，构建含相对湿度、蜂窝纸板厚跨比等信息的能量吸收图，结果表明：随着相对湿度的增大，蜂窝纸板最佳能量吸收点向左下方偏移，其单位体积吸收能量的能力减弱。并将该能量吸收图应用于一项工程实例，指导包装设计。

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转子轴系弯扭耦合振动的次同步谐振分析

李军陈予恕

. 2012, 31(23): 207-212.

摘要 ( 616 ) PDF全文 ( 314 )

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考虑次同步谐振对汽轮发电机转子轴系的影响，建立了低压缸转子和发电机转子弯扭耦合振动系统的非线性动力学模型。质量偏心是引起弯扭耦合振动的重要因素，偏心量越大弯扭耦合越明显。应用平均法得到系统的分岔方程，通过奇异性理论分析得出：转迁集将参数平面划分为四个不同区域，在不同的参数区域内系统的运动模式不同。应用解析和数值的方法分析了系统的分岔特性比较发现：在次同步谐振作用下，仅考虑扭转振动是不全面的，应该将弯曲振动和扭转振动同时考虑更为合理。该结果可以为该系统的参数设计和故障诊断提供理论依据

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