振动与冲击

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周薇韩景龙陈全龙

. 2013, 32(24): 1-5.

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将切比雪夫级数理论和非线性优化算法结合，提出了一种求非线性振动系统周期解的方法。本方法将状态矢量中未知切比雪夫系数的求解，转化为对主周期上系统残差求最小值的无约束最优化问题，计算出了具有较高精度的切比雪夫级数周期解。所得周期解可通过积分运算直接求得系统的Floquet转移矩阵，从而分析周期解的稳定性。最后，以Duffing系统方程和直升机旋翼系统运动方程为例，验证了本方法正确、有效，也证明了将切比雪夫级数理论引入直升机气动弹性响应与稳定性研究正确可行。

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平稳地震动过程的随机函数-谱表示模拟

刘章军;方兴

. 2013, 32(24): 6-10.

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在平稳随机过程的谱表示基础上，采用随机函数的思想，将谱表达式中的标准正交随机变量表示为基本随机变量的正交函数形式。通过两组随机正交三角函数的构造，实现了非高斯正交随机变量和高斯独立随机变量的随机函数表达。与经典的谱表示方法相比，采用随机函数表达，仅需1~2个基本随机变量即可描述原随机过程的概率特性，而且可以直接由功率谱密度函数生成具有给定概率的非高斯平稳过程和高斯平稳过程的样本函数。最后，结合平稳地震动加速度过程的功率谱密度函数，验证了随机函数-谱表示方法的有效性。

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轧机水平振动侧向液压装置抑振效果仿真研究

闫晓强杨喜恩吴先峰

. 2013, 32(24): 11-14.

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轧机振动是世界范围内普遍存在的问题。针对某大型连轧机在轧制薄规格带钢时辊系发生严重水平振动现象，设计了一种液压振动抑制器，在辊系轴承座侧面施加振动载荷来抑制辊系的振动，利用MATLAB软件对液压振动抑制器的动态特性进行了仿真研究，结果表明该系统具有良好的辊系振动抑制效果。

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近距爆炸作用下叠层复合夹芯板局部层裂破坏的理论研究

唐廷;韦灼彬朱锡侯海量

. 2013, 32(24): 15-21.

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运用一维波动理论研究复合夹芯板中波的传播与局部层裂破坏，考虑应力波在夹芯板各层之间的反射和透射，得到了各层介质中压力时程的理论计算公式，建立了一维平面波荷载在夹芯板中传播的理论计算方法。基于动量定律和第一强度理论，得到了夹芯板运动与破坏特征的理论计算公式。理论计算结果与试验结果的比较分析证明了理论计算方法的正确性。夹芯板对爆炸荷载防护特性的分析表明，虽然第一层钢板和夹芯层可以显著降低爆炸冲击波的峰值，但第二层钢板才是抵御爆炸冲击波的主要部位，而复合夹芯层的剥落破坏也需重点关注。

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大跨平屋盖的多目标等效静风荷载研究

陈波李明杨庆山

. 2013, 32(24): 22-27.

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对平面桁架和空间网架两类典型平屋盖结构形式，研究针对所有关键节点位移和所有构件内力的多目标等效静风荷载。风振响应分析结果表明，两类结构风振响应中，共振响应明显大于背景响应，且第1阶振型起主导作用，根据该特性，用第一阶振型惯性力表示其多目标等效静风荷载，采用最小二乘法确定振型惯性力的组合系数。在工程常用的范围内，系统分析结构跨度、屋面质量、设计风速和风向等参数对平面桁架和空间网架多目标等效静风荷载的影响，得到可用于指导该类结构抗风设计的等效静风荷载风压系数的建议公式，且经校核，在该荷载静力作用下的结构响应与实际动力响应极值吻合较好。

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一种改进的自适应格型陷波频率估计算法及其收敛性分析

沈廷鳌涂亚庆张海涛杨辉跃

. 2013, 32(24): 28-32.

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自适应陷波器的内部结构使得非二次型误差曲面收敛至局部最优，导致陷波参数停止调整而不能够持续稳定地跟踪信号频率的变化。本文利用滤波增强信号与原始信号的相关性，设计了一个频率跟踪质量评价因子，根据频率跟踪质量可实时监测并自动调整陷波参数。据此原理，本文提出一种改进的自适应格型陷波频率估计算法。仿真结果与理论分析均表明，本文方法在不增加计算量的前提下，较大幅度地提高了算法的收敛速度和持续跟踪精度，证实了本文算法优于原有的算法。

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虚拟体在弹炮耦合系统动力学模型中的应用

陈世业;王良明;史伟

. 2013, 32(24): 33-37.

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为了更好地研究火炮发射过程中柔性身管和弹丸间的耦合作用，通过引入虚拟体，提出了一种经由虚拟体组成的模拟身管来间接传递弹炮间力元的方法，推导了含虚拟体项的弹炮刚柔耦合动力学方程。以某型火炮为例，引入弹炮系统模型，获得了在相同射击条件下试验测试数据和仿真计算结果的对比曲线，分析表明采用该方法建立的模型实现了弹炮间相互作用力的传递，并且能较真实反映弹丸在膛内的运动规律，为火炮发射动力学研究提供了一定的参考。

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复杂外形超高层建筑结构三维风致响应分析

章李刚;楼文娟

. 2013, 32(24): 38-43.

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以某一具有“靴子状”外形的超高层建筑结构为工程实例，研究此类具有复杂外形的超高层建筑结构在三维时变风荷载作用下的扭转响应，并考察高阶振型的参与对结构不同位置各内力响应的影响大小. 结果表明，该类超高层建筑结构具有显著的扭转向响应分量，从而导致结构各楼层合线加速度响应显著大于质心处的相应值；高阶振型对基底剪力和扭矩的贡献较大，且整体而言，高阶振型的参与将使得建筑顶部和底部内力响应增大而中部标准层附近减小.

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基于牛顿迭代盲源分离方法的磨床故障诊断

李子枫;杜文辽;李彦明;王双园;刘成良

. 2013, 32(24): 44-47.

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磨床的振动信号是由多个振动源混合而成的复杂信号，利用盲源分离技术分离混合信号成为各个振动源的单独信号能更准确的实现设备的状态监控和故障诊断。基于峭度的不动点迭代法是一种常用的盲源分离方法，但存在分离矩阵难以收敛，分离效果不稳定的问题。论文在峭度最大化的理论基础上，提出基于牛顿迭代算法的振动信号盲源分离方法。通过模拟振动信号实验，当分离矩阵的迭代步数仅为不动点迭代法的1/500时，本算法就完成了分离过程，并且分离效果更佳。对数控磨床实际振动信号的分离实验，得到了和计算结果相同的磨床运行参数，进一步验证了本文方法可以较好的应用于工程实际中。

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基于微观交通仿真的居住小区道路交通噪声研究

蔡铭;王海波;余志;丁建立

. 2013, 32(24): 48-55.

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采用微观交通仿真对居住小区的道路交通噪声进行动态模拟研究。用微观交通仿真技术进行路网的建模及车辆的动态交通仿真，结合车辆噪声的排放模型以及噪声传播模型，考虑了噪声在建筑物间的反射和衍射，实现了对居住小区在路网用户均衡和非均衡条件下的交通噪声动态模拟，分析了新增道路穿越小区对小区噪声的影响，模拟了不同建筑物布局下居住小区交通噪声的声场分布。通过道路交通噪声的动态模拟不仅得到了小区噪声的等效连续声级，还掌握了其波动起伏特性。最后，进行了实地的交通与噪声监测，实测与模拟结果对比表明该方法精确可行。

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带弹性支承的颗粒—钢球碰撞阻尼的实验研究

杜妍辰刘喆李海超

. 2013, 32(24): 56-60.

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为提高碰撞阻尼器的减振性能，提出一种带弹性支承的颗粒碰撞阻尼器，这种新型碰撞阻尼器将弹性碰撞的动量交换机制或塑性碰撞的耗能机制有机地结合在一起。在一根悬臂梁上分别对无阻尼、碰撞阻尼、颗粒阻尼、带弹性支承的碰撞阻尼和带弹性支承的颗粒碰撞阻尼5种情况的减振效果进行了实验研究。实验结果表明：(1)在所有被测试阻尼器中，带弹性支承的颗粒碰撞阻尼器不仅拥有更高的振幅衰减率，而且表现出对不同频率的稳定性；(2) 正是由于弹簧和颗粒塑性变形的双重作用，使得本文提出的带弹性支承的颗粒碰撞阻尼器取得了传统的碰撞阻尼器无法实现的优异减振效果；(3) 对于带弹性支承的颗粒碰撞阻尼器来说，存在一个最佳支承刚度。

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基于改进涡方法的膜结构流固耦合研究

丁静鹄;叶继红

. 2013, 32(24): 61-69.

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采用改进涡方法对膜结构的流固耦合进行模拟。将非协调边界元计算势流的方法引入到传统涡方法中，即为改进涡方法。该算法可以精确计算三维粘性、不可压缩流场。采用改进涡方法可以得到每个时间步膜结构的单元节点流场压力，通过与ansys有限元模型提取出的整体刚度矩阵联合求解得到单元节点位移，并可以由单元节点位移求解出下一时间步的流场分布。由于本文引入了高效的预处理循环型广义极小残余迭代算法(GMRES)，使得边界元法的优势得到了充分发挥，大幅度节省了计算时间。完成了方形平屋盖膜结构气弹模型风洞试验。采用本文算法对膜结构流固耦合效应计算得到的位移均值大部分与风洞试验吻合，计算结果表明本文提出的方法是模拟膜结构流固耦合问题的有益尝试。

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覆冰导线舞动作用下输电塔破坏机理的试验研究

杨伦;楼文娟;陈勇;阎东;杨晓辉

. 2013, 32(24): 70-75.

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以某型号转角耐张塔为研究对象，基于模型相似理论，设计制作了覆冰导线模型和弹性边界条件下的大比例输电塔节段模型，并根据覆冰导线舞动特征，研制了用于模拟导线舞动的动力加载装置。同时，结合实际线路舞动时的特征参数，于试验室条件下进行了覆冰塔线体系舞动事故的反演，并根据试验测得的构件动应力幅值，计算了输电塔构件在导线舞动作用下的疲劳寿命。研究结果表明：该输电塔在导线舞动作用下的失效并非由构件承载力不足和疲劳损伤而造成的，其原因在于构件连接螺栓在导线舞动产生的大幅动张力作用下发生松动，使部分构件的内力重分配，导致某些杆件受力过大而发生破坏，从而引发了输电塔的失稳甚至倒塌。

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超大型冷却塔单塔外表面风荷载三维效应及其设计取值

邹云峰;牛华伟;陈政清

. 2013, 32(24): 76-82.

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风荷载是冷却塔设计的控制性荷载，规范中将沿高度、环向变化的平均风压系数分布曲线简化为沿高度不变的分布曲线，该简化可能会对某核电站200m高超大型冷却塔的设计产生不利影响。首先，本文基于刚性模型测压风洞试验获得了该超大型冷却塔单塔的平均风压系数三维曲线，对外表面风荷载三维效应进行了分析；然后，采用有限元方法对三维曲线与简化曲线产生的风致响应进行了比较，并对结果产生原因进行了分析。结果表明：外表面风荷载三维效应显著，两端的阻力系数显著大于中段；尽管简化曲线低估了结构的风荷载，但由于冷却塔风致响应与荷载分布形式更为密切相关，其产生的风致响应与三维曲线基本相当，该简化可满足该冷却塔的设计要求。

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基于局部均值分解和切片双谱的滚动轴承故障诊断研究

唐贵基;王晓龙

. 2013, 32(24): 83-88.

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针对滚动轴承故障诊断问题，提出一种结合局部均值分解（LMD）和切片双谱的诊断新方法。首先利用LMD算法对故障信号进行自适应分解，分解后获得一组位于不同频带的乘积函数（PF）分量，然后利用本文提出的峭度准则对分解结果进行筛选，筛选出峭度值最大的PF分量，并对其包络信号做切片双谱分析，从而提取出故障特征频率信息。为加快分解速度、减少分解运算量，本文对LMD算法中的循环迭代结束条件做出改进，并利用模拟信号验证了LMD算法的信号分解能力以及切片双谱的噪声抑制和非二次相位耦合谐波剔除能力。最后，运用提出的诊断方法对实测轴承内圈、外圈故障振动信号进行分析，诊断效果良好，证明该方法具有一定的可靠性。

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结构振动控制的不同直径NiTi丝力学性能试验研究

钱辉; 李静斌李宏男陈淮

. 2013, 32(24): 89-95.

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试验研究了三种直径超弹性NiTi SMA丝的力学特性，考察了循环加载次数、应变幅值、加载速率和环境温度对其力学性能（相变应力、每循环耗散能量、割线刚度、等效阻尼比和残余应变等）的影响，揭示了加卸载过程中因潜热引起的SMA丝温度的变化规律。研究表明：随着循环加载次数的增加，三种材料的马氏体相变开始应力降低、每循环耗散能量和割线刚度逐渐减小，而残余应变累计增大，但约20圈后趋于稳定。而在同等条件下，三种材料相比，直径0.5mm SMA丝阻尼耗能特性和自复位特性优于另两种材料，而直径1.2mm和2.0mm SMA丝的力学性能基本接近。试验结果为SMA阻尼器的设计提供了依据。

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基于整体稳定的斜交网格筒结构失效判别指标研究

吕海霞;滕军;李祚华;郝霖霏

. 2013, 32(24): 96-103.

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高层建筑结构失效演化过程的量化分析是实现基于性能抗震设计方法的关键步骤之一,为了得到斜交网格筒结构体系基于整体稳定的失效判别方法，基于连续化方法的体系变形分析，给出了斜交网格筒结构体系的初始等效抗侧刚度求解方法，并对体系的变形形态进行了探讨；通过整体稳定平衡分析得到斜交网格筒结构体系瞬时等效刚重比与结构响应的关系，并提出了基于瞬时等效刚重比变化的失效判别方法；通过对结构进行20条地震波罕遇地震作用下的弹塑性时程分析及斜交网格筒子结构模型试验，验证了该方法的正确性。

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基于时域多普勒校正和EEMD的列车轴承道旁声音监测故障诊断方法研究

刘方;沈长青;何清波;胡飞;张翱;孔凡让

. 2013, 32(24): 104-109.

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提出了一种列车轴承的道旁声音监测故障诊断方法，该方法首先在时域内对道旁监测麦克风采集到的轴承声音信号进行时域多普勒校正，有效地解决了由于多普勒效应而带来的轴承声音信号的频移、频带扩展以及幅值调制的问题。然后利用EEMD方法提取蕴含轴承故障特征信息的本征模态信号并计算其包络谱来判断轴承是否存在故障。将该方法用于火车轴承外圈、内圈局部故障状态下的特征提取，结果表明该方法能够有效去除轴承声音信号中的多普勒效应，并能够有效提取列车轴承的故障特征。

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S型叶尖小翼对风轮振动频率影响的研究

马剑龙;汪建文;董波;魏海娇

. 2013, 32(24): 110-116.

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利用PULSE16.1结构振动分析系统，针对直径1.4m的小型水平轴风力机风轮分别在安装S型叶尖小翼与否的状态下进行静、动频测试，通过静频数据结合谱分析法识别风轮动频。研究发现，S型叶尖小翼导致风轮1、2阶振动静频下降，其对2阶振动静频的衰减幅值较1阶振动大，对同阶反对称振动静频的衰减作用较对称振动大，并具有显著调节风轮2阶反对称振动动频和对称振动动频间差值的效用。同时发现，S型叶尖小翼可有效改变风轮1、2阶振动动频曲线走势，从而有效调节风轮进入和脱离共振区的转速，这对于风轮最佳转速设计和避免共振设计具有较重要的意义。S型叶尖小翼对圆盘效应振动频率和轴向窜动效应振动频率影响很小，但在很大区域的转速范围内，圆盘效应振动动频曲线总是伴随风轮转速1倍频，并出现在1倍频振动带范围内，这一发现有可能为很多风力机叶片在远短于设计寿命期内频繁发生疲劳损伤事故提供新的解释。

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侧向爆炸荷载下金属圆柱壳动力屈曲模态的实验研究

高福银;龙源;纪冲;路亮

. 2013, 32(24): 117-121.

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对金属圆柱壳在其中心部位经受75g柱状TNT炸药侧向爆炸冲击时的动力屈曲进行了实验研究，系统分析了3种壁厚的金属圆柱壳在不同爆炸距离下受侧向爆炸冲击的变形历程、最终变形模式和能量分配方式。得出了金属圆柱壳受侧向爆炸载荷时的4种典型屈曲模式及其相应的屈曲参数指标值，为金属柱壳结构爆炸破坏分级及结构抗爆设计提供了实验依据。

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复合材料层合板侵彻行为的研究

秦建兵;韩志军;刘云雁;路国运

. 2013, 32(24): 122-126.

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采用显式有限元软件ABAQUS/Explicit模拟了纤维增强复合材料层合板的侵彻行为。重点分析了弹头形状、纤维铺设方式、层数等因素对层合板抗弹性能的影响，给出了层合板在不同弹头冲击下的侵彻破坏特征和模态，获得了弹道极限速度。模拟结果与理论计算结果及已有实验结果进行了对比，吻合较好，这可为工程实际提供参考。

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泥石流浆体冲击特性实验研究

何晓英;唐红梅;朱绣竹;陈洪凯

. 2013, 32(24): 127-134.

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进行液相浆体粘度0Pa•s、 0.13 Pa•s、0.37P Pa•s、0.72 Pa•s、0.93 Pa•s的泥石流浆体冲击特性模型实验，采用小波方法揭示泥石流浆体冲击特性，结果体现在三方面：随着泥石流浆体粘度的增大，泥石流冲击力与冲击力标准差呈非线性增大，冲击力概率密度由近似正态分布逐渐偏离；泥石流95%以上的冲击能量分布在小于1.958Hz 的低频部分；泥石流冲击能量百分比总体从低频至高频呈迅速衰减分布趋势，且泥石流粘度越高，低频段至高频段的冲击能量衰减速度越快。本文成果对于推动泥石流动力特性科学研究具有积极意义。

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热声载荷下薄壁结构非线性振动响应分析及疲劳寿命预测

贺尔铭;刘峰;胡亚琪;赵志彬

. 2013, 32(24): 135-139.

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基于时域分析法研究了金属薄壁结构在热声载荷下的非线性振动响应特性，并采用四种应力寿命模型预测了薄板梁的热声疲劳寿命。以典型薄板梁为研究模型，首先研究了单一噪声激励下薄板梁的时域响应特性及热载荷对其响应特性的影响机理，并仿真分析了薄板梁在热声激励下的非线性响应特性。在此基础上，运用雨流法统计了薄板梁根部的应力响应，并基于Miner线性累积损伤理论采用Goodman、Morrow、Walker和修正Walker应力寿命模型预测了薄板梁在不同工况下的热声疲劳寿命。研究结果表明：薄板梁的热模态基频在其热声疲劳问题中起主导作用；薄板梁热屈曲后的非线性跳变响应将增大应力幅值，从而严重削弱结构的预期寿命；噪声载荷是影响屈曲前薄板梁热声疲劳寿命的主要因素，而热载荷是影响屈曲后热声疲劳寿命的主要因素。因此在薄壁结构抗热声疲劳设计中必须重点考虑热声载荷联合作用的影响。

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基于一维等效模型的弹性平面索网隔振结构非线性振动响应特性研究

邵骁麟;黄修长;徐时吟;焦素娟;华宏星

. 2013, 32(24): 140-145.

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基于某型号卫星抑制动量轮扰动的需求，本文提出了一种新型的采用弹性平面索网对动量轮进行振动抑制的隔振结构，将扰动源动量轮组件与承力筒基础隔离，以减小传递到承力筒处的扰动能量，保证安装在承力筒上的敏感载荷正常工作。本文利用实验验证了该结构的隔振性能并且研究了附属部件的对隔振效果的影响。在对索网结构进行分析时，发现其具有非线性特性，为研究其响应，建立了索网结构非线性振动的一维等效模型，研究了其在受到简谐扰动力时的非线性振动特性；并且通过改变索网结构网格的疏密程度和预紧力等参数，研究其对索网振动特性的影响，从而指导结构的设计和参数优化。

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冷轧液压辊缝系统的自适应模糊Backstepping控制

吴忠强;汤雅超;肖雪飞;于金平

. 2013, 32(24): 146-151.

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本文针对液压辊缝系统提出了一种自适应模糊Backstepping控制方法。根据系统特征选取适当的Lyapunov函数，减少了Backstepping设计的步骤，有效解决了高阶系统Backstepping设计过程中的“计算膨胀”问题。该方法采用自适应模糊系统消除了参数不确定项和负载干扰项的影响。文中给出了不确定参数的自适应律和系统跟踪误差收敛性证明。仿真结果表明，该控制器使系统具有快速、准确的动态性能。

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圆环板面内自由振动的DQM求解

蒲育;滕兆春;房晓林

. 2013, 32(24): 152-156.

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基于线弹性体理论，得到各向同性材料薄圆环板面内自由振动的控制微分方程，用微分求积法（DQM)数值研究了圆环板面内自由振动的无量纲频率特性；将得到的计算结果与已有的结果进行了比较，显示了DQM的适用性和精确性；最后考虑了四种不同边界条件下圆环板内、外半径比对于无量纲频率的影响。

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主分量分析在激励源识别中的应用研究

董建超;杨铁军;李新辉;代路

. 2013, 32(24): 157-163.

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本文直观地解释了主分量分析（Principal component analysis, PCA）的求解原理及去相关能力，引入邻阶分量信噪比作为数据压缩和分量截断的依据，分析了混合矩阵条件数对PCA的影响。当PCA应用于机械系统时，分析了激励点位置与测点位置以及激励源自身的特性对识别结果的影响。分别采用相关白噪声与不相关白噪声对简支梁结构进行激励，进行了不相关激励源数目识别的实验研究。结果表明：在多输入多输出系统，当测点数目等于与高于激励源数目时，应用PCA并引入邻阶分量信噪比（signal noise ratio，SNR），能够准确地识别不相关激励源的数目。以此为基础的预处理过程，能够确保盲源识别更加可靠。

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基于声发射的真空泄漏在线检测技术研究

张涛;曾周末;李一博;孟冬辉;王伟魁;边旭;綦磊;靳世久

. 2013, 32(24): 164-168.

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真空泄漏是气体动力系统运行过程中的常见故障，传统的氦质谱检漏无法实现对真空泄漏的在线检测。本文利用声发射技术阐述了基于声发射信号的真空泄漏在线检测原理，通过真空泄漏声发射检测模拟试验，并利用参数特征分析法和平均频谱分析法对不同泄漏孔径下产生的声发射信号的特征进行了研究，得到了相应的小波包归一化频带能量分布特征。研究结果表明，真空泵运行的平均时域信号频带在20kHz以下，气体泄漏激发出大量的高频声发射信号，泄漏信号参数特征值与泄漏孔径的大小密切相关，泄漏信号的归一化能量分布一致性较好。声发射技术对于真空泄漏的在线检测及泄漏量评价等有实际意义。

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重冰区导线断线响应及荷载取值分析

杨风利

. 2013, 32(24): 169-173.

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通过建立连续7档导线—绝缘子有限元模型，考虑导线与地面接触、导线阻尼、分裂数和子间隔棒等因素的影响，分析了不同工况下导线的断线响应。有限元计算结果与试验结果基本一致，验证了分析模型的合理性。考虑地面接触前后断线张力计算结果基本一致。子导线未全部断裂时，有子间隔棒模型计算得到的断线张力远小于无子间隔棒模型。对于悬垂型杆塔，静力分析得到的20mm、30mm冰区断线张力取值略小于规程规定下限值，其余冰区计算值比规程规定下限值高约10%。动力分析时假定八分裂导线断4根子导线，悬垂型杆塔断线张力计算值小于规程规定值。

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基于LS-DYNA的包带式星箭连接装置分离过程和冲击响应分析

武新峰;刘观日;雷勇军;宋保永;王帅;于兵

. 2013, 32(24): 174-179.

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采用显式非线性动力学分析方法来研究包带式星箭连接装置的分离过程和冲击响应，给出了有限元建模和预紧力施加方法，采用LS-DYNA软件计算得到了某包带式星箭连接装置的包带动态包络和冲击响应；分析了对接框刚度、抗剪凸台、分离弹簧和拉伸弹簧刚度系数等参数对分离冲击的影响，并采用单自由度“弹簧-质量”系统模拟缓释过程，讨论了缓释过程对分离冲击的影响。结果表明：（1）采用显式非线性动力学分析方法能够同时解决星箭分离过程仿真和冲击响应分析问题；（2）增加对接框刚度，合理设计抗剪凸台高度，适当减小分离弹簧推力和拉伸弹簧拉力均可降低分离冲击响应；（3）延长解锁装置释放时间能够同时降低最大冲击响应峰值及其对应频率。

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基于等几何有限元法的功能梯度板自由振动分析

尹硕辉;余天堂;刘鹏

. 2013, 32(24): 180-186.

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基于一阶剪切变形板理论，建立了分析金属-陶瓷功能梯度板自由振动问题的非均匀有理B样条(NURBS)等几何有限元格式。功能梯度板材料属性沿厚度方向呈梯度连续变化。采用等几何有限元法，讨论了梯度指数、边界条件及长厚比对四种典型功能梯度材料(Al/Al2O3、Al/ZrO2、Ti-6Al-4V/Aluminum oxide和SUS304/Si3N4)板自振频率的影响。数值算例表明，等几何有限元法具有高精度和高收敛率优点，能有效求解功能梯度板的动响应。

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考虑地震时程的加筋土挡土墙动力分析

汪益敏;张晖;黎寰;陈页开

. 2013, 32(24): 187-191.

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针对我国加筋土挡土墙设计中对于地震时程对加筋土挡墙的动力响应认识模糊的问题，基于有限差分数值分析软件FLAC，对一座高6m的土工格栅加筋土挡土墙进行了数值模拟，填土采用莫尔-库伦本构模型，土工格栅采用FLAC软件自带的Cable单元模拟，数值分析模型采用加拿大皇家军事学院的加筋土挡土墙振动台试验进行了验证，模拟分析时考虑了地震持续时间、地震波和地震峰值加速度的影响。数值计算结果对比了我国现行《公路加筋土工程设计规范》和美国FHWA设计规范的计算结果，研究表明：加筋挡土墙的土工格栅拉力和面板侧向位移随着地震持续时间的增加而增大，地震时程对加筋土挡土墙的受力和变形有较大的影响。地震加速度沿挡土墙高度有明显的放大效应，随着挡土墙高度增加，水平加速度的放大倍数逐渐增大。对于高度比较大的加筋挡土墙，传统的拟静力设计法采用单一地震系数的做法还有欠合理性，地震时程的影响应该在设计中得到充分重视。

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混凝土防爆墙对爆炸冲击波传播的影响

张千里张耀年鑫哲

. 2013, 32(24): 192-197.

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运用试验与数值模拟相结合的方法，对爆炸冲击波作用于防爆墙的荷载与冲击波绕过防爆墙的规律进行研究。采用压力传感器技术获得了防爆墙前后不同距离的压力时程曲线。基于ALE算法和炸药爆轰产物的JWL状态方程，对空气冲击波绕过墙体的环流现象进行了数值模拟,得到了爆源附近有障碍物的爆炸场初始发展和绕过墙体环流的情况,分析了空气冲击波的绕流规律。数值模拟与试验结果基本相符,反映了爆炸波绕过防爆墙的详细过程。通过对数值模拟和试验结果的分析,得到了爆炸波绕流的内在机理,为防爆墙的设计提供依据和参考。

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一种基于形态提升的自适应轴承微冲击提取方法

严保康周凤星

. 2013, 32(24): 198-203.

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在轴承早期故障中，冲击信号十分微弱，往往被背景噪声和低频谐波淹没，使得冲击信号提取有一定的难度。自适应多尺度形态滤波采用非线性滤波方法，通过不同尺度的结构元素，对冲击信号进行匹配并提取出来，但是由于微弱的冲击信号对结构元素尺度十分敏感，所以很难达到理想的提取效果。而利用形态梯度提升小波，首先将信号中的脉冲进行放大，降低低频信号和部分噪声的干扰，再对提升后的信号进行自适应多尺度形态滤波，这样就能显著的提取微弱的冲击信号，进而判定轴承发生的故障类型。仿真实验和轴承故障实例表明，该方法能有效提取背景噪声下的微弱冲击信号，是一种有效的微冲击提取方法。

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车辆壁板声学贡献分析与降噪试验研究

白松;徐新喜;刘孝辉;杨猛;崔向东;牛福

. 2013, 32(24): 204-208.

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对现有壁板声学贡献分析方法进行改进，提出一种分析和评价壁板振动对整个声场声学贡献的方法。将场点总声压矢量视为声压分量在N维向量空间中的一个线性组合，并以场点声能量占声场总声能量的比重作为加权系数，将壁板对多个场点的声学贡献量进行加权求和，来表征壁板对整个声场的声学贡献。以某急救车为例，采用改进方法分析车厢壁板的声学贡献，识别对车内声场贡献较大的壁板，通过对比两种阻尼粘贴方式的降噪效果验证分析结果。在此基础上，对实车进行阻尼降噪处理，有效降低了车内多个场点的的低频噪声。

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2013年, 第32卷, 第24期　
刊出日期：2013-12-25

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