振动与冲击

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雷鹰何明煜林树枝

. 2013, 32(20): 1-4.

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基底隔震建筑结构的抗震性能高度依赖于橡胶支座隔震系统的非线性特性。本文提出一种基于数据的方法，能仅利用量测现役结构的部分加速度动力响应和作用在结构基底的激励, 在不需要橡胶支座隔震系统数学模型的情况下，识别出橡胶支座隔震系统的非线性特性。首先，在微弱基底激励作用下，基于扩展卡尔曼预测估计算法识别出结构的物理参数,包括橡胶支座的线性刚度和阻尼。然后, 在强基底激励作用下，将橡胶支座出现的非线性视为作用于结构的“附加未知虚拟外力”，通过依次对结构响应进行卡尔曼预测估计和对“附加未知虚拟外力”的最小二乘识别，可以识别橡胶支座的非线性力。数值算例结果表明, 提出的方法可以识别出橡胶支座的非线性特性，并具有良好的精度。

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螺栓对接结构的非线性解析建模与分析

王建民;郑常良

. 2013, 32(20): 5-8.

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运载火箭和导弹结构常采用螺栓对接结构，这类结构在变形时呈现非线性特征。对这类结构的分析工程上多采用线性建模分析方法，无法反映其非线性特征，造成建模误差甚至错误。采用带有接触分析的有限元方法能够得到考虑非线性的计算结果，但是建模十分复杂，计算代价很大，且无法从解析上给出带有规律性的结论。本文针对这类结构建立动力学非线性解析模型，并利用该解析模型分析其动力学特性，得出了带有螺栓对接结构的火箭或导弹动特性一般意义上的规律，解释了工程上普遍遇到的现象。该模型不仅能够用于解析分析，也能够直接用于数值分析，较传统的接触非线性建模分析方法大为简化。

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基于VPMCD和EMD的齿轮故障诊断方法

程军圣;马兴伟;杨宇

. 2013, 32(20): 9-13.

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提出了基于VPMCD（Variable predictive model based class discriminate，简称VPMCD）和EMD（Empirical mode decomposition，简称EMD）的齿轮故障诊断方法，并将它应用于齿轮稳态信号的分析。VPMCD方法是一种新的模式识别方法，特别适合于非线性分类问题，它充分利用从原始数据中所提取的特征值之间的相互内在关系建立数学模型，从而进行模式识别。在基于VPMCD和EMD的齿轮故障诊断方法中，首先采用EMD方法将齿轮振动信号自适应地分解为若干个单分量信号，然后提取各个分量的样本熵并将其作为特征值，最后采用VPMCD分类器进行故障识别和分类。结果表明该方法能够有效地突出齿轮故障振动信号的故障特征，提高了齿轮故障诊断的准确性。

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低速重载条件下水润滑橡胶合金轴承摩擦噪声研究

周广武;王家序;李俊阳;韩彦峰;邱茜

. 2013, 32(20): 14-17.

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建立了低速重载条件下水润滑橡胶合金轴承动力学模型，应用有限元软件进行了水润滑橡胶合金轴承在不同摩擦系数、载荷和速度条件下的复模态分析，结果表明水润滑橡胶合金轴承产生摩擦噪声时相邻模态重合；摩擦系数越大，模态耦合程度越高，系统越不稳定，发生噪声的可能性越大；载荷和速度对水润滑橡胶合金轴承产生摩擦噪声的影响较小。最后进行实验验证，结果表明该有限元模型对揭示低速重载条件下水润滑橡胶合金轴承摩擦噪声机理具有合理性，为进一步减小水润滑橡胶合金轴承振动、降低其噪声提供参考。

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无级变速器起步模糊控制冲击度抑制性能仿真研究

刘金刚;李少云;郑少青

. 2013, 32(20): 18-22.

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无级变速器起步过程存在较大的冲击，离合器接合压力变化和摩擦片摩擦系数变化是引起起步冲击的主要原因。摩擦系数为不可控因素，控制离合器接合压力可实现对冲击度的抑制。重点研究了起步离合器模糊控制策略对冲击度的抑制效果，建立了基于模糊控制的整车数学模型，完成了平地工况的仿真分析，结果表明模糊控制策略能显著抑制起步时冲击度过大，有较大的应用价值。

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基于FSVM改良隶属度的发动机振动故障识别

白斌;白广忱;林学柱

. 2013, 32(20): 23-28.

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为了更好的对航空发动机整机振动进行故障诊断和识别，提出了改良的FSVM隶属度和多类隶属度与信息熵的融合定量分析方法，并且和传统的FSVM隶属度分析方法进行比较。对传统的FSVM的模糊隶属度函数改良后建立了多类模糊隶属度计算模型。通过实验实例验证了该多类模糊隶属度与信息熵相结合的技术对于航空发动机整机振动状态评估和故障诊断识别非常有效，计算出振动故障模式与故障原因之间的权值，建立了一个多参数的发动机振动状态分析模型；并对各类振动原因对发动机整体状态的影响进行定量分析，为发动机的振动抑制提供量化参考指标。

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斜拉桥索-梁相关振动概念及其研究方法初探

王涛;沈锐利;李洪

. 2013, 32(20): 29-34.

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将斜拉索在端点位移激励作用下的强迫振动与参数振动定义为索-梁相关振动。把拉索振动的非线性振动方程与非线性有限元动力时程积分方法结合起来研究了索-梁相关振动现象。通过编程建立了数值计算模型，根据计算结果讨论了结构在发生索-梁相关振动时的特性。计算结果表明，拉索的局部振动与整体结构的相关效应较为明显，计算结果较为接近实际结构振动的情况。该方法可以应用于全桥有限元计算模型的建立与研究。

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拱顶钢储罐内部蒸气云爆炸冲击荷载的数值模拟

王　震;胡　可;赵　阳

. 2013, 32(20): 35-40.

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利用TNT当量模型模拟储罐内部的蒸气云爆炸，对拱顶钢储罐内部爆炸流场和壁面爆炸冲击荷载进行数值模拟。首先将储罐壁面视为刚性，系统考察拱顶罐在各种不同工况下的爆炸流场及壁面反射冲击荷载分布情况；然后进一步考察爆炸流场与罐壁之间的耦合效应对爆炸冲击荷载的影响。研究表明：储罐壁面爆炸冲击荷载最大值出现在顶盖中心区域，且往往出现在第2个波形峰值位置，而壁面其他位置的冲击荷载最大值一般出现在第1个反射超压峰值位置；爆炸流场和容器壁面间的耦合效应对内部爆炸冲击荷载的影响不大，计算分析时可近似采用非耦合模型。

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机载导弹导轨式发射过程安全性分析

陈全龙;韩景龙;员海玮

. 2013, 32(20): 41-47.

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基于吊挂与导轨之间的接触动力学，建立了一种机载导弹导轨式发射过程的有限元仿真分析模型，对发射过程的安全性进行深入研究。该方法能综合考虑载机的机动运动、吊挂与导轨之间的碰撞摩擦、导弹的气动载荷及发动机内压等各种因素的影响，来模拟导弹轨上运动的真实物理过程。对某一响尾蛇导弹的典型发射状态进行了仿真分析，并研究了侧向气动力、偏航气动力矩、机体的垂向过载和滚转角速度等对导弹轨上运动过程的影响，分析结果可为导弹设计提供重要参考。该方法具有较高的分析精度和工程实用性，为机载导弹发射过程的安全性问题提供了有效分析手段。

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四分裂导线机械式除冰装置及其可行性研究

陈科全严波吕欣张宏雁周松

. 2013, 32(20): 48-54.

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提出一种覆冰四分裂导线机械式除冰装置的构想，利用ABAQUS有限元软件建立含该除冰装置的输电线路有限元模型，模拟研究了不同条件下覆冰的脱落过程。采用多孔弹性模型描述覆冰的力学行为，并考虑了温度和孔隙率的影响，引入拉伸破坏准则判断覆冰的失效。编写了ABAQUS软件的用户材料子程序VUMAT，利用VUMAT定义覆冰的本构模型和破坏准则，实现覆冰四分裂导线除冰过程的数值模拟方法。基于模拟结果，对该机械式除冰装置的可行性进行了分析。

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岩棉夹芯金属屋面板的阻尼性能研究

王宸;邓华;黄莉

. 2013, 32(20): 55-60.

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岩棉夹芯金属板广泛应用于大跨度屋盖结构中，其弱刚度和阻尼性能会改变屋面脉动风荷载特性并影响屋盖结构的风振性能，但目前在设计中还鲜有考虑。对岩棉夹芯材料的拉压强度、弹性模量和泊松比等基本力学参数进行了测试。采用振动梁法进行了岩棉夹芯材料的阻尼性能试验，根据试验结果拟合得到了其损耗因子-频率曲线。进一步对一块0.4m×2m的典型跨度岩棉夹芯屋面板的阻尼特性进行数值分析，运用模态应变能法计算出该屋面板各阶模态下的损耗因子。结果表明，岩棉夹芯金属屋面板的模态损耗因子可高达0.5，其中垂直屋面板主振型的最小损耗因子都接近0.2，说明屋面板的阻尼效应在结构风振分析中不容忽视。

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LMS方法的改进及联合EEMD在振动信号去噪中的应用

张袁元李舜酩胡伊贤江星星郭海东

. 2013, 32(20): 61-66.

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针对机械振动信号特征提取中的去噪问题，本文联合集合经验模式分解(EEMD)和最小均方算法(LMS)发展了一种自适应去噪方法。首先研究了LMS的固定步长固定阶数、变步长(VS)和变阶数(VT)的算法性能，提出在迭代过程中以比较阶数和步长变化时的最小均方误差期望为收敛方向，发展了一种联合变步长变阶数最小均方算法(VSVT-LMS)的去噪方法；通过对原信号的EEMD分解，使各模式分量窄带化，进而通过VSVT-LMS对每个IMF分量进行去噪，有效避免LMS算法对宽频信号的不稳定性，同时也避免了EMD分解的不唯一性和去噪中阈值的选择问题。最后通过对仿真和实际车辆振动信号去噪，验证了方法在工程上的可行性。

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考虑弹丸与身管轴向运动耦合的火炮系统时变动力学分析

张志新;胡振东

. 2013, 32(20): 67-71.

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将火炮发射系统简化为移动质量作用下的轴向运动悬臂梁，基于伯努利-欧拉梁理论和广义Hamilton原理，推导了考虑梁内张力的轴向运动梁振动方程。采用变量替换的方法把时变振动方程转换为固定区域的变系数微分方程。再用假设模态法和Galerkin法对控制微分方程进行空间离散求解。利用高精度时间有限元求解该时变方程，用两个算例验算振动方程的准确性。最后数值模拟移动弹丸对身管横向振动的影响。

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基于虚拟激励和精细积分的移动手臂非平稳随机激励下振动分析

王伟东;吴冬梅;董为;杜志江

. 2013, 32(20): 72-75.

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移动手臂为刚性较差的悬臂梁，在路面不平度随机激励下产生较大振动，从而降低机器人系统可靠性和手臂抓持稳定性。针对上述问题，首先应用拉格朗日方法建立了移动平台垂向动力学模型，并针对于手臂质量分布不均的特点，采用集中质量单元和Euler-Bernoulli梁单元建立了有限元离散化垂向动力学模型；进而将以上两种模型通过结点约束条件联立建立了整个移动手臂的垂向动力学模型。基于此模型，利用高效的虚拟激励法和精细积分算法分析非平稳随机激励下的移动手臂动态响应的算法。得到了移动手臂在不平地面非平稳随机激励下的动态响应，为机器人悬架设计和移动手臂振动控制提供了快速分析方法。

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动力总成悬置系统稳健设计的区间和随机模型对比研究

吴杰;;董志新

. 2013, 32(20): 76-80.

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由于测量、加工、安装误差及老化等原因，悬置实际刚度通常在其名义设计值附近波动。为提高悬置系统频率配置和解耦布置的稳健性，文中采用区间数描述悬置刚度的波动范围，采用区间概率度和区间可靠度分别表征频率配置和解耦布置的稳健性，首先建立了悬置系统的区间稳健优化模型。假设悬置刚度的波动服从均匀分布，建立了悬置系统的随机稳健优化模型。将两种优化模型用于对某轿车悬置系统频率和解耦率的稳健性优化，结果表明，区间和随机稳健优化结果具有较好地一致性。

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基于精细积分的冲击载荷时域识别方法研究

王静;;陈海波;王靖

. 2013, 32(20): 81-85.

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假设动载荷在时间步长内为线性函数，结合精细积分法提出了一种新的冲击型动载荷时域识别方法。该方法利用系统响应构造状态空间方程组，进而建立精确的非递推连锁计算格式的时域内动载荷反演模型，它对初值不敏感，无积累误差，计算简单、精确、高效。论文对动载荷识别反问题的不适定性进行了分析，通过正则化技术克服了模型算子的病态特性和响应测量噪音的不利影响。数值仿真算例表明该识别方法在测量数据有噪音污染的情况下，能稳定有效的反演动载荷。

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动不平衡激励下光滑非线性车辆摆振系统建模分析

胡辰;卢剑伟;许生

. 2013, 32(20): 86-89.

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考虑前轮动不平衡为外激励，建立了车轮外激励作用下的三自由度车辆摆振系统动力学模型。应用数值分析方法，通过分岔特性等分析，讨论了考虑动不平衡激励的车辆摆振系统动力学响应，并对车辆摆振响应中的频率成分及其特征进行了系统的分析讨论。结果表明：动不平衡激励下的摆振形态和自激振动下的摆振形态有较大差别，随着动不平衡激励的增加，摆振会由系统自身结构引起的自激振动成分占主导逐步转变为由外激励引起的强迫振动占主导，摆振系统在摆振车速区间内由拟周期运动逐步变为单周期运动。相关理论可为转向系摆振的有效控制提供理论依据。

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基于可靠性的高速列车横风安全性分析

于梦阁;张继业;张卫华

. 2013, 32(20): 90-96.

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基于可靠性理论，研究随机风作用下高速列车安全运行的可靠性和风险性。首先建立了随机风的数值模拟方法，并给出了随机风作用下非定常气动载荷的计算方法。然后建立高速列车多体系统动力学模型，计算不同随机风速作用下高速列车以不同车速运行时的失效概率及其对均值和标准差的灵敏性，推导了全局可靠性灵敏度的极值及极值点的计算公式，并给出了概率特征风速曲线。研究结果表明：随着车速和风速的增大，系统的失效概率增大；当车速固定时，失效概率对均值的灵敏度存在一个极大值，失效概率对标准差的灵敏度存在一个极大值和一个极小值。传统确定性方法得到的高速列车的安全域曲线偏于保守，基于可靠性的方法可得到更合理的安全域曲线。

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嵌入式高温共固化复合材料阻尼结构动力学性能实验研究

梁森;王辉;张忠胜

. 2013, 32(20): 97-101.

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提出一种新的刷涂工艺制作嵌入式高温共固化阻尼薄膜，直接将粘弹性材料溶于易挥发的有机溶剂中，刷涂在复合材料预浸料表面，然后按照T300/QY8911复合材料预浸料固化工艺曲线将其制成嵌入式高温共固化复合材料试件，并对刷涂工艺和压片工艺制作的嵌入式高温共固化复合材料试件进行模态分析实验，获得了这两种方法制备粘弹性阻尼薄膜厚度与低阶模态参数的变化关系，结果证明了刷涂工艺所制得试件具有较高阻尼性能，为轻质大阻尼复合材料构件的设计理论和制作工艺的进一步研究奠定了坚实的基础。

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带诱导轮高速离心泵流动诱导振动数值分析

司乔瑞;余志顺;袁寿其;袁建平

. 2013, 32(20): 102-106.

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基于SST k-ω湍流模型封闭三维Navier-Stokes方程，对某带诱导轮高速离心泵内部流场进行了三维非定常数值计算，并借助计算机辅助工程(CAE)多物理场协同仿真平台ANSYS Workbench12.0，采用单向流固耦合方法对叶轮转子系统进行瞬态动力学计算，分析了带诱导轮高速离心泵的流动诱导振动特性。计算结果表明：流体载荷预应力对转子固有频率的影响不大，转子系统应力随流量增加而变大，且应力最大的位置在叶轮与泵轴结合处；诱导轮顶部的振动位移呈周期性变化，且波动在垂直方向大于水平方向，主频为诱导轮叶片通过频率(267Hz)；轴承约束面处各向振动均衡，主频为轴频的3倍(379Hz)。

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车辆－沥青路面耦合系统相互作用研究

银花;李懿

. 2013, 32(20): 107-112.

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在路面随机激励的时域仿真模型上选用双自由度的四分之一车辆振动模型建立了车辆－路面振动模型。同时基于分数阶导数沥青混合料粘弹性模型，建立了沥青路面结构二维有限元模型，并通过车辆与路面之间的几何和力学耦合关系，推导出车辆－路面耦合系统的分数阶动力学状态方程，求解其动态响应。在此基础上进行了车辆－沥青路面耦合系统相互作用的数值分析。分析表明，通过动态模量试验，采用分数阶导数三元件模型描述沥青混合料的动态粘弹性能进行路面数值模拟，更接近于路面结构实际的动态响应；路面平整度对随机动载荷的大小其决定作用，路面等级的降低会增加路面的动变形，进而会加速路面不平整度的发展及路面的破坏，应控制好路面平整度及施工质量，加强路面养护。

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柱形空腔结构落水载荷及冲击响应研究

赵蛟龙;孙龙泉;张忠宇;姚熊亮;杨棣

. 2013, 32(20): 113-118.

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针对尾部空腔结构的落水冲击问题，在考虑水的可压缩性的非线性双渐近法（NDAA）基础上，经推导建立尾部带空腔的复杂结构落水的数学模型。在与实验值对比验证程序有效性的基础上，对结构落水过程中表面水动力载荷及其结构响应进行计算。分析了结构落水过程中的局部薄弱环节。研究了不同落水角度下结构表面水动力载荷变化规律。研究结果表明：空腔结构落水过程中，在俯仰角45°—90°范围内结构所受水动力载荷与俯仰角并非线性相关，落水的危险工况为75°左右。

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新荷载规范修订对输电塔风荷载计算的影响研究

邓洪洲段成荫

. 2013, 32(20): 119-123.

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新修订的荷载规范对输电塔结构影响较大的风荷载作出了较大的修改，降低了表征平均风荷载的风压高度变化系数，增大了表征顺风向风振响应的风振系数。本文从随机振动理论出发，比较了新旧荷载规范风振系数计算公式的异同，并以某系列220kV四回路直线塔为例，详细分析了各类场地和各角度风下荷载规范修订对塔架和线条风荷载的影响，以及对不同高度的塔基底弯矩、塔腿主材轴力和塔重的影响。结果表明新规范导致输电塔塔架风荷载增加而线条风荷载减小，二者共同作用的结果取决于场地类别和角度风。风荷载增幅B类>A类>C类>D类，0°>45°>60°>90°。对于输电线路常见的B类场地而言，新规范将较大地增加输电塔结构的基底弯矩、主材轴力和塔重。

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基于EEMD方法的永磁同步电机电磁噪声诊断

陈忠;符和超

. 2013, 32(20): 124-128.

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研究永磁同步电机的电磁噪声的诊断。提出集体经验模式分解（EEMD）结合功率谱分析的方法对永磁同步电机噪声进行故障诊断，该方法通过对电机结构振动信号进行分解，选择对电机噪声故障敏感的本征模态函数（IMF）进行功率谱分析，获得高信噪比故障特征。结合永磁同步电机电磁力波理论及Maxwell电磁仿真分析结果，判断该噪声为电磁噪声，通过对电机永磁体检测与装配工艺进行改进，噪声得到显著控制。研究结果表明，该方法能够有效提取电机噪声特征。

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基于复杂网络社团聚类的故障模式识别方法研究

陈安华潘阳蒋玲莉

. 2013, 32(20): 129-133.

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复杂网络是近年兴起的一种新的理论，已迅速渗透到从自然科学到工程科学等多个领域。本文从复杂网络社团结构的本质特性出发，将故障样本抽象为网络节点，样本与样本之间的联系抽象为边，建立故障数据网络模型。利用复杂网络节点关联度的概念选取社团初始聚类中心，利用欧氏距离函数实现网络社团初始划分，设计社团区分准则函数，并引入模块性合并指标变化进行同类社团合并，最终实现准确的社团聚类与故障诊断。滚动轴承故障诊断实例验证了方法的有效性。

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极限环曲率系数在电机系统分岔控制中的应用

袁春华;王　江

. 2013, 32(20): 134-138.

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针对无刷直流电机系统等效非线性数学模型，分别设计了washout-filter控制器和非线性状态反馈控制器控制系统的分岔行为，并引入极限环曲率系数计算方法，求出系统的曲率系数，通过曲率系数讨论控制参数对Hopf分岔类型及周期解振幅的影响，得出当曲率系数小于零时，原系统不稳定极限环被控制为稳定极限环。然后对两种控制方法进行比较，结果表明washout滤波器较非线性反馈控制器具有明显优势。最后用数值仿真验证了本文的结论。

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基于Bouc-Wen模型辨识结合面动态特性研究

李玲蔡力钢蔡安江赵永胜阮晓光

. 2013, 32(20): 139-144.

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结合面复杂的粘着—滑动和间隙—碰撞动力学行为通常是采用线性化的刚度和阻尼来模拟，忽略了本身的迟滞非线性特性。为真实反映结合面性质，提出将结合面特性等效为Bouc-Wen模型，并对模型中各未知参数进行范围限制和灵敏度分析。针对Bouc-Wen模型中参数的灵敏性，分别采用力和位移两种控制方式，运用最小二乘法对不同噪声扰动下的数据进行参数辨识，分析不同噪声扰动对辨识结果的影响，以及各控制方式对辨识结果的影响，从而验证采用Bouc-Wen模型等效结合面的迟滞非线性的合理性，和采用等效线性化的辨识方法的正确性。算例表明：（1）在信噪比小于5%的噪声扰动下，对模型中各未知参数的辨识精度影响较小；（2）采用位移控制方式辨识出的结果比采用力控制方式辨识的结果更加准确。

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旋转对称结构制动盘模态相关性分析

褚志刚;叶方标;张昌福

. 2013, 32(20): 145-150.

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为了消除具有旋转对称特性的制动盘重根模态对模态相关性Cross MAC值计算带来的误差，进行了制动盘的试验模态分析和有限元模态分析，提取相应的模态参数，在此基础上采用巡回群和初等旋转变换重置模态振型矢量。重置后的试验模态与有限元模态的前9阶Cross MAC值均接近1，准确的反映了二者之间的相关程度。表明巡回群和初等旋转变换二种方法对改善旋转对称结构的模态振型相关分析都是行之有效的。

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基于自适应逆控制的液压振动台功率谱复现

张兵郑淑涛杨志东丛大成韩俊伟

. 2013, 32(20): 151-155.

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为了改善液压振动台功率谱密度复现的精度和实时性，引入了自适应逆控制的系统辨识技术。在分析液压振动台功率谱密度均衡原理的基础上，推导时域自适应逆控制(Adaptive inverse control-AIC)和频域逆控制来实时获得振动系统的阻抗函数用以高精度实时修正控制谱密度。文中给出一种多处理器协同工作的硬件平台方案，将实时控制的任务进行分解；最后通过双端口RAM实现数据共享，从而实现功率谱密度的实时复现。仿真实验结果表明：频域自适应逆控制较时域自适应逆控制更利于改善功率谱密度复现的精度和实时性。

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ICF靶丸类微球在近场声悬浮系统中的悬浮实验研究

焦晓阳;刘建芳;孙旭光;王文成;刘晓论;杨志刚

. 2013, 32(20): 156-160.

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为实现均匀辐照，ICF靶的无接触支撑是关键。提出用近场声悬浮对ICF靶进行无接触支撑，对悬浮ICF靶丸类微球的压电换能器和悬浮系统进行了初步设计，换能器发射端采用了凹球面结构，利用ANSYS软件对发射端的凹球面结构进行了优化。并构建了近场声悬浮测试系统，对不同直径的钢球在不同工作电压下进行了悬浮实验。实验结果表明：当发射端凹球面直径与钢球直径接近或相等时，悬浮效果是最好的，并且用气动的方式可以实现悬浮钢球的非接触驱动。当工作电压为600V时，钢球的悬浮高度为50μm，扰动振幅为3μm，这说明ICF靶近场声悬浮是可行的。

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碰摩转子-轴承系统的随机分岔与混沌特性分析

高喆;秦卫阳;梁晓鹏;杨永锋;王鸷

. 2013, 32(20): 161-164.

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为研究碰摩转子的随机分岔及混沌特性，建立了白噪声下碰摩转子-轴承系统的动力学方程。利用数值积分法对方程求解，以最大Lyapunov指数为指标，并结合分岔图、轴心轨迹、Poincare映射分析了转子系统的非线性特性。结果表明，在拟周期及邻近周期解和转速较大的一定区间，随机扰动对转子有显著的影响；转子转速较大时，随机扰动的强度越大，其影响越明显，并且随机扰动对转子非线性响应具有一定的抑制作用。
　　

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钢筋混凝土框架-剪力墙结构最佳破坏模式基础研究

裴星洙;倪慧敏;王佩

. 2013, 32(20): 165-171.

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钢筋混凝土框架-剪力墙结构的理想破坏模式为连梁—剪力墙底部—框架梁—框架柱。将附加4片剪力墙和M榀框架的12、14、16、18、20层结构作为“N层4片剪力墙M榀框架”算例模型，利用SNAP软件对其依次进行弹塑性动力时程分析，考查随M的增加，“N层4片剪力墙M榀框架”的破坏模式的变化过程，根据结构的累积滞回耗能分布规律，分析并确定其刚度特征值和破坏模式的内在联系，提出满足理想破坏模式要求的“临界刚度特征值”，从而根据“临界刚度特征值”计算结构的“相对剪力墙刚度”。对“临界刚度特征值”的“N层4片剪力墙M榀框架”进行分析可知，其周期、壁率、面积率、位移角、受力及其变形特征均符合经验公式和《高规》等要求，表明研究方法的正确性和研究结果的合理性。

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基于LMD-PCA-LSSVM的滚动轴承安全域估计和状态辨识方法

张媛;秦勇;邢宗义;贾利民;陈波

. 2013, 32(20): 172-178.

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本文将安全域的思想引入滚动轴承的状态监测中，综合利用局部均值分解(Local Mean Decomposition, LMD)、主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)和最小二乘支持向量机(Least Square Support Vector Machine, LSSVM)，进行了滚动轴承运行状态的安全域估计以及正常和各种故障状态的辨识。首先，按一定的时间间隔将采集正常及各种故障状态的振动数据进行分段，每段数据进行LMD后获得各乘积函数分量；其次，基于各段数据的乘积函数分量，利用PCA提取出每段数据的T2和SPE统计量控制限值作为滚动轴承的状态特征量；最后，利用二分类的LSSVM进行滚动轴承运行状态的安全域估计，利用多分类LSSVM进行滚动轴承的正常以及滚动体、内圈、外圈故障四种状态的辨识。试验结果显示安全域估计和多种状态辨识的准确率均较高，验证了本文方法的有效性。

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螺旋线参数对斜拉索气动性能影响的试验研究

薛晓锋;李加武;白桦;王莹

. 2013, 32(20): 179-183.

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给斜拉索缠绕螺旋线抑制风雨振的方式，改变了拉索的表面形态，必然会影响拉索的气动性能。本文在前人对风雨振机理研究的基础上，设计制作三维拉索节段模型，在长安大学风洞中利用皮托管、电子压力扫描阀、数据转换采集系统及自编程序进行了二维流场下螺旋线参数对斜拉索气动性能的影响研究。结果表明：（1）在拉索节段模型自由端2cm处放置端板可以很好的模拟二维流场；（2）斜拉索表面的平均风压分布形态不随螺旋线参数的变化而变化，风压停驻点、上下气流分离点位置不受螺旋线参数的影响，螺旋线附近测点的风压有不规则突变；（3）风阻系数随螺高减小、螺距增大而减小。本文研究为精细化研究抑振措施对斜拉索气动性能的影响提供了科学的依据和参考。

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无目标计算机视觉技术在斜拉索振动测试中的应用研究

季云峰

. 2013, 32(20): 184-188.

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以单台普通消费级相机为测试手段，提出了基于无目标计算机视觉技术的斜拉索振动测试新方法，旨在通过分析斜拉索节段的振动视频来测试其振动特性。基于计算机视觉理论，形成该方法的主要关键点包括：相机参数标定、光流分析和拉索位移的重构。通过刚性塑料管模拟拉索振动实验和某人行桥拉索振动测试，验证了该方法的准确性和适用性。实验结果表明：基于计算机视觉的斜拉索振动测试方法具备了工程振动测试的准确性，且与传统拉索振动测试方法相比，该方法拥有无目标非接触式测量、现场操作便捷、成本低等诸多优点。

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基于经验模态分解的多通道有源噪声控制

聂永红;程军圣;杨宇;陈建国;

. 2013, 32(20): 189-195.

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为了提高有源噪声控制系统的降噪效果，提出了基于经验模态分解的多通道有源噪声控制系统。该系统首先采用经验模态分解（Empirical Mode Decomposition，简称EMD）方法对多个噪声源信号分别进行自适应分解，并对分解后的每个信号各个IMF（Intrinsic Mode Function，简称IMF）分量的响度分别进行计算，然后根据各个分量的响度大小进行残差滤波器的设计。与基于A计权曲线设计的残差滤波器相比，该方法所设计滤波器能更好地抑制响度较小的信号频率成分。对车内噪声进行测试并对双通道有源控制系统的降噪效果进行了仿真，结果表明，本文所提出的控制系统比传统滤波-X LMS方法和采用基于A计权残差滤波器系统的主观降噪效果有所改善。

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滚珠丝杠进给系统混合建模及其振动时变性分析

董亮汤文成刘立

. 2013, 32(20): 196-202.

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为了研究滚珠丝杠进给系统的振动特性，提出了一种混合建模方法，将丝杠作为分布参数模型，其余部件作为集中参数模型。应用功率平衡法和Ritz级数法，建立了滚珠丝杠进给系统的轴向、扭转和弯曲振动模型，并推导了系统的刚度、质量和阻尼矩阵。数值仿真分析了进给系统振动随工作台位置和质量变化的时变特性，并获得了不同工作台位置下的振型。研究表明工作台位置和质量变化对轴向振动的影响较大，对扭转振动影响较小，且工作台位置对弯曲振动影响较大。实验结果表明该混合模型能够准确预测系统的振动特性。

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2013年, 第32卷, 第20期　
刊出日期：2013-10-25

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