振动与冲击

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鲁正;吕西林;闫维明

. 2013, 32(7): 1-7.

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介绍了颗粒阻尼技术的基本概念，耗能机理，以及国内外的应用情况和研究概况；系统阐述了颗粒阻尼的理论分析、数值模拟以及试验研究的发展，指出了其优缺点，并简述了多自由度结构附加颗粒阻尼器的离散元模拟方法；重点介绍了颗粒阻尼技术应用于土木工程的实例以及相应的研究情况，指出其在应用中的诸多优点及使用潜力，同时也明确了目前研究中的难点和不足，并提出了建议。

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基于多重分形分析的核爆与雷电电磁脉冲识别

祁树锋;李夕海;韩绍卿;冯军;陈蛟;刘代志

. 2013, 32(7): 8-10.

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根据核爆和雷电电磁脉冲信号非平稳、非线性特点，对NMEP和LEMP信号进行了多重分形分析，计算了二者的多重分形广义维数和广义维数的变化率，通过分析发现，广义维数的变化率更能反映核爆和雷电的不同产生机理，并且和广义维数相比，以广义维数的变化率作为特征，对NEMP和LEMP的识别率更高，更稳定，可以对核爆和雷电电磁脉冲进行有效的识别。

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薄膜充气环动态特性试验研究

余建新;卫剑征;谭惠丰

. 2013, 32(7): 11-16.

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充气环是新一代大型空间薄膜结构的主要支撑部件，它具有轻质柔性、局部抗弯刚度低、几何非线性、高阻尼等特点。本文针对薄膜充气环动态特性，建立了一套柔性结构的动态测试系统。由于采用普通力锤极易引起结构的局部变形，本文改进了激励方式，得到薄膜充气环的面内和面外振动频响函数。通过复模态指示函数识别极点数目，采用多项式拟合识别出结构的固有频率，阻尼比和振型。分析不同充气压力下结构动态特性的变化规律，并对薄膜充气结构动态特性测试相关问题进行讨论，实验结果为空间薄膜结构有限元模型有效性验证提供依据。

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输气管道泄漏音波产生机理研究

刘翠伟;李玉星;王武昌;付俊涛;方丽萍

. 2013, 32(7): 17-23.

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为研究输气管道音波法泄漏检测技术的基本原理和应用方法，对输气管道中泄漏音波的产生机理进行了研究。首先从理论上确定输气管道气动噪声的产生机理；其次将仿真模拟得到四极子声源和偶极子声源产生的泄漏音波进行分析并总结规律；再次将音波传感器测得泄漏音波与仿真模拟得到的泄漏音波进行对比验证；然后对比分析多工况条件下仿真模拟和实验方法得到的泄漏音波；最后通过分析仿真模拟中泄漏音波产生机理和实验中所用的音波传感器的工作机理总结输气管道音波法泄漏检测技术的基本原理。研究结果表明：输气管道泄漏音波产生的根本原因是气体泄漏时产生的湍流脉动导致的四极子声源和偶极子声源；实验中音波传感器测得的压力波动主要成分为声源产生的音波波动；仿真模拟和实验的方法可以研究输气管道泄漏音波的产生机理。

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周期广义谐和小波变换及重构

孔凡;李杰;

. 2013, 32(7): 24-29.

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谐和小波和广义谐和小波皆为在频域上紧支且时域为无穷的正交小波，其频域分辨率很好但时域分辨率较差。虽然谐和小波在无穷时域上具有正交性，但其正交性在有限时域上却无法体现。针对这个缺点，在广义谐和小波的基础上，将广义谐和小波周期化后，进而提出了一种周期广义谐和小波（Periodic Generalized Harmonic Wavelet, PGHW）。PGHW的母小波在时域中可以表达为经平移后的若干谐和项之和，在频域中表现若干函数之和，为一种以待分析信号持时为基本周期且在其上正交的离散广义谐和小波。基于PGHW在频域内的简单性，利用快速Fourier变换（FFT）技术实现了PGHW的快速小波变换及逆变换。文章最后的算例给出了某人工合成地震波的周期广义谐和小波变换及其重构，说明了所提算法的高效性与PGHW的完全重构性。

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基于独立分量分析的欠定盲源分离方法

杨杰郑海起田昊关珍贞王彦刚

. 2013, 32(7): 30-33.

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目前的欠定盲分离算法只能分离稀疏信号，对于不稀疏的信号分离效果不理想。经典独立分量分析算法中的扩展Infomax算法既能分离超高斯信号，也能分离亚高斯信号，但却只能应用于观测数不少于源数的超定盲源分离，结合扩展Infomax算法，本文提出了一种欠定ICA算法，通过生成隐藏数据将欠定盲分离问题转化为超定盲分离问题，然后再应用经典的扩展Infomax算法进行分析，该方法可以分离欠定情形下超高斯和亚高斯混合信号。并用该算法对实测的齿轮箱混合故障信号进行分离，再用包络阶次方法对分离出的信号进行分析，成功识别出了齿轮箱的不同故障特征，验证了该算法在齿轮箱故障诊断中的有效性。

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剪式可展机构非线性动力学分析的子系统方法

刘树青;王兴松

. 2013, 32(7): 34-37.

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剪式可展机构由相互耦合的闭环子系统构成，针对这种拓扑结构的多体系统，给出了基于子系统模型的非线性动力学建模方法。将剪式可展机构分解为多个简单子系统，推导出子系统等效质量矩阵和等效力向量，通过子系统间的反向递推求解整个多体系统的等效质量矩阵和等效力向量，从而将大规模运动方程转化为简单运动方程，缩减了求解规模。所建立的子系统模型可以重复使用，且当子系统的结构或子系统个数发生变化时，便于整个剪式可展机构模型的修改，易于程式化建模。与传统方法的对比验证了该方法的正确性。

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基于土层位移差的地下结构抗震分析的反应位移法

董正方;王君杰;王文彪;姚毅超

. 2013, 32(7): 38-42.

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采用平面弹性理论的复变函数方法，推导了具有小孔的无限介质在无限远处受到剪应力时的水平位移，得出有小孔时和无小孔时的位移关系，可以应用在基于土层位移差的反应位移法的土层位移的求解。为了验证该方法的适用性，设定某地质条件下的典型的圆形盾构隧道和矩形地下车站为基准模型，使用不同的方法求解土层位移，再用反应位移法计算土体刚度变化时的结构内力。结果表明：基于土层位移差的反应位移法适用于埋深较大的地下结构，不适用硬土的情况，对地基弹簧刚度的求解精度要求较高。

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计及塑性接触层的法向接触刚度等效方法

刘意;刘恒;易均;王为民

. 2013, 32(7): 43-47.

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采用典型的粗糙体——刚性面接触模型，针对完全弹性和理想弹塑性两种材料，分析了一般法向接触刚度等效方法是否准确，发现了一般方法在处理弹塑性接触时存在较大差并揭示了其中的本质原因。通过引入界面接触层，提出了接触界面等效的新方法并验证了其准确性，最终实现了对原系统的准确动力等效。通过实例采用两种等效方法对比分析了对动力系统振动特性的影响，为工程实际中含接触界面系统的动力学研究提供了参考。

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基于概率地震需求分析的铅芯橡胶支座抗震性能研究

李圣钟铁毅张常勇

. 2013, 32(7): 48-53.

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选取谱加速度为地震动强度参数，最大墩底弯矩为工程需求参数,对铅芯橡胶支座隔震简支梁桥和非隔震简支梁桥进行了概率地震需求分析,从概率的角度定量计算研究了铅芯橡胶支座在提高桥梁结构抗震性能上的作用。概率地震需求模型计算结果表明，隔震桥梁结构回归方程的斜率均小于非隔震桥梁结构回归方程的斜率，这反映出隔震结构对地震动强度改变的敏感性小于非隔震结构；场地危险性分析表明，在同一场地上，桥梁结构体系遭遇某水平谱加速度的超越概率，隔震结构小于非隔震结构，隔震支座的应用降低了桥梁结构对应的场地危险性；概率地震需求危险性分析表明，在本文设定的场地和结构参数下，铅芯橡胶支座隔震桥梁结构发生墩底纵筋屈服的年超越概率远小于非隔震结构相应的概率。本文的研究表明，概率地震需求分析方法作为一种基于概率的定量分析方法，可以用于不同结构体系的桥梁结构抗震性能的评价上。

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自适应冗余提升小波降噪分析及其在轴承故障识别中的应用

阳子婧;蔡力钢;高立新

. 2013, 32(7): 54-57.

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为有效识别机械设备中滚动轴承的微弱故障信息，本文提出一种自适应冗余提升小波降噪方法。根据待分解低频尺度系数所含的不同特征，应用范数准则来自适应地选取最匹配于该尺度系数特征的小波函数。同时，引入多孔算法，用以通过冗余性来保证逐层分解后各尺度系数和小波系数所含有的丰富的信息量。接下来，对各层小波系数采用变尺度阈值降噪算法，并对降噪后的系数进行重构及包络谱分析，进而提取滚动轴承的故障特征。应用上述方法分别对轴承实验台轴承混合故障信号和现场实际信号进行分析，均较好地实现了故障识别，验证了本文方法的有效性。

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振动机械滚动轴承两点点蚀故障诊断研究

郭宝良;段志善;郑建校;史丽晨

. 2013, 32(7): 58-63.

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针对振动机械滚动轴承两点点蚀故障的判别问题，建立了基于Hertz接触理论的振动机械滚动轴承内环和外环两点点蚀故障的振动模型，提出了两点点蚀故障的判别依据，对理论模型进行了仿真，并在振动筛上进行了试验研究。理论分析与试验分析结果一致表明，振动机械与旋转机械滚动轴承两点点蚀的故障特征频谱有明显的区别。振动机械滚动轴承外环点蚀故障时有明显的振幅调制现象，而理想的旋转机械外环点蚀无振幅调制现象；振动机械滚动轴承内环点蚀故障时有轻微的振幅调制现象，而理想的旋转机械内环点蚀存在明显的振幅调制现象。

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卷积型小波变换的实现及其在机械早期故障诊断的应用

罗荣;田福庆;李克玉;丁庆喜

. 2013, 32(7): 64-69.

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为消除Mallat算法存在的频率折叠等固有缺陷对机械故障诊断的不利影响，本文提出采用卷积型小波变换进行机械故障诊断。基于此，本文首先推导了卷积型小波变换快速分解算法，并给出其基于滤波器组的递归分解实现方法。其次，针对滚动轴承早期故障诊断与定量识别的难题以及共振解调法与冲击脉冲法的不足，本文提出一种将卷积型小波变换与共振解调法、冲击脉冲法相结合的新方法来对滚动轴承早期故障进行诊断与定量识别，并给出了其具体实现过程。仿真实验与实例分析表明：卷积型小波变换确实消除Mallat算法的固有缺陷对机械故障诊断的不利影响，比内积型小波变换更适合于机械故障诊断，并且本文提出的新方法可以有效实现对滚动轴承早期故障的诊断与定量识别，具有一定的工程应用价值。

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电梯悬挂系统在建筑摇晃引起的位移激励下的横向振动分析

王文钱江

. 2013, 32(7): 70-73.

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高层建筑在各种水平荷载作用下引起的摇晃对高速运行的电梯产生位移激励，这种激励是引起电梯悬挂系统横向振动的重要因素。以高速运行的电梯悬挂系统的横向振动为研究对象，应用Hamilton原理建立了电梯悬挂系统在建筑物摇晃引起的两点位移激励下的横向振动偏微分方程，并用Galerkin方法对运动方程进行离散化求解。数值算例计算了建筑物以不同频率摇晃时电梯悬挂系统的横向振动响应，并研究了轿厢弹簧刚度、集中阻尼和绳索分布阻尼对系统振动的影响。数值结果表明：当轿厢自振频率、绳索固有频率和建筑物摇晃引起的惯性力频率接近时，悬挂系统产生共振；通过改变弹簧刚度和阻尼系数，系统振动能得到不同程度的抑制。

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板级封装焊点的振动冲击加速失效方法研究

刘洋;张洪武;孙凤莲;周真;秦勇

. 2013, 32(7): 74-77.

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设计了一种针对板级微电子封装微焊点的振动冲击加速失效试验。对线路板施加定频正弦振动载荷，测量线路板应变值以标定PCB板级载荷水平，采用高速数据采集系统记录了振动载荷作用下的微焊点失效动态过程。结果表明：通过调节振动条件，采用板级振动试验可以获得近似板级跌落冲击试验的峰值形变，其峰值载荷作用频次高于跌落冲击试验；失效数据监测结果显示焊点在振动冲击试验中表现为疲劳失效特征。本加速失效试验在保持焊点失效特征的同时提高了试验效率，可作为跌落冲击条件下微焊点板级可靠性评估的备选试验方案。

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基于分布式应变模态残差统计趋势的大跨斜拉桥损伤识别策略

曾欣;徐赵东

. 2013, 32(7): 78-81.

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近几年新兴的分布式测试技术得到了飞速发展，使得基于这类应变测试数据的损伤识别方法的研发显得尤为迫切。本文首先引入了分布式应变模态差损伤指标，并利用此指标对一大跨斜拉桥进行了损伤识别研究，分析了不同的测试环境、随机激励及损伤程度等因素对损伤识别效果的影响。然后对同种健康状态下的结构在不同测试环境条件下进行多次辨识，利用统计趋势分析和概率置信准则，提出了基于准分布式应变模态残差统计趋势的损伤识别策略。数值计算表明：所提策略很好的降低了各种随机干扰的不利影响，对斜拉桥主箱梁上发生损伤的多处单元都能准确识别出来，很好的解决了传统模态法损伤指标对结构早期轻微损伤不敏感的缺陷，避免了损伤淹没和误判现象。

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考虑中间支撑的拉索等效索长计算方法

唐盛华方志

. 2013, 32(7): 82-87.

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频率法测索力广泛应用于索结构的施工控制、状态评估和健康监测，减振器和阻尼器等中间支撑的存在会影响拉索的振动频率，从而降低频率法计算索力的精度。为寻求考虑中间支撑影响的索力计算方法，基于拉索振动微分方程和能量原理，构造了拉索等效索长的计算公式，通过该方法，目前提出的各种基于固结边界的索力实用公式均能适用。与有限元方法分析结果进行了比较，表明该方法具有良好的计算精度和适用范围。同时，由于拉索的等效索长计算公式简单，因而便于实际工程应用。

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粘弹性复合材料夹芯板的稳态响应分析

杨坤;梅志远李华东

. 2013, 32(7): 88-92.

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芯材采用Kelvin粘弹性本构模型，推导了复合材料夹芯板的动力学方程，运用模态正交原理，以Navier完备解形式求解了四边简支正交对称铺层层合板的稳态响应，并给出了固有频率和结构损耗因子的解析解。通过固有频率的有限元解对比验证了数值计算的可靠性。分析了芯材剪切模量和芯材厚度对结构固有频率和损耗因子的影响。探讨了稳态响应的收敛性，并得到结构稳态响应振幅与频率的关系，分析了芯材损耗因子对结构稳态响应的影响。结果表明：芯材剪切模量存在最佳设计值；结构首阶模态特性主导结构的稳态动态响应。

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地震波持时效应的能量评价指标研究

刘哲锋晏梁陈逵

. 2013, 32(7): 93-97.

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将结构的地震损伤定义为结构在单向振动过程中耗储地震能量能力的降低，并根据损伤成因将结构地震损伤分离为残余位移损伤与退化损伤，基于结构退化损伤的量值来界定地震波持时效应的大小。将结构总输入能、能量增长持时、最大瞬时输入能量比以及90%能量持时作为持时指标，通过 56条地震波下三种周期SDOF结构的损伤分析，分别讨论各持时指标与结构退化损伤之间的相关度。分析结果表明结构总输入能与结构退化损伤之间的相关度最高，同时由于总输入能的求解受结构阻尼模型与滞回模型的影响较小，因此总输入能作为地震波持时效应的评价指标具有较好的准确性与便利性。

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高Re数圆柱绕流二维数值模拟的适用性分析

祝志文

. 2013, 32(7): 98-101.

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采用雷诺时均N-S方程(RANS)和SST 湍流模型，对外径0.12m的圆柱开展了二维数值模拟，计算的Re数范围为1.2×105 ~ 3.7×105。为保证计算结果的合理性，采用了一种新的计算域外形和网格分区，保证了在圆柱周围和尾迹的大范围内形成高质量的正交四边形单元。基于获得的不同网格尺度和时间步大小的圆柱气动力系数时程、平均值和均方根值，以及漩涡脱落的Strouhal (St)数，开展了网格尺度和时间步长无关性检查，确定了合理的数值模拟参数。然后计算了不同Re数下圆柱的阻力系数平均值和St数。通过与相关文献的研究结果对比，本文认为采用二维RANS模型难以合理预测圆柱的气动力和涡脱特性。

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Timoshenko梁功率流主动控制研究

王有懿;马文来;赵阳

. 2013, 32(7): 102-106.

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为了研究扰动影响下梁式结构的动力学响应与主动控制，首先基于Timoshenko梁理论，采用行波方法建立了悬臂梁结构的动力学模型并获得了其在扰动下的精确动力学响应，进一步得到结构中传播的功率流，并以此为目标函数，优化得到了最优控制力的大小与相位，然后对结构施加最优控制力，实现了Timoshenko梁结构的功率流主动控制。对Timoshenko梁结构动力学响应与功率流主动控制方法进行了数值计算,并与Euler-Bernoulli梁理论计算结果进行了对比分析。结果表明：采用行波方法计算梁结构的动力学响应准确可靠；Timoshenko梁模型较Euler-Bernoulli梁模型在中、高频段更为精确，且更接近工程实际；通过数值计算与分析验证了基于行波方法功率流主动控制的正确性与有效性，并且功率流主动控制可以明显降低梁式结构全频域内的抖动。

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基于输入整形技术的太阳翼调姿残余振动抑制实验研究

那帅;朱春艳;彭福军;唐国安;

. 2013, 32(7): 107-112.

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在非惯性系下建立太阳翼调姿过程中的横向弯曲振动运动方程，将零位移输入整形技术应用于调姿输入指令，用以抑制太阳翼调姿后的残余振动。搭建了步进电机驱动的太阳翼缩比梁模型，根据模型结构固有特性设计了四阶输入整形器，将其应用于调姿步进电机的输入信号，进行了六种工况的调姿实验。实验结果表明，该方案可有效抑制实验模型调姿后的残余振动，且具有较强的鲁棒性。

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基于改进峰值搜索法的旋转机械瞬时频率估计

胡爱军朱瑜

. 2013, 32(7): 113-117.

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提出了一种用于提取转子瞬时频率的改进峰值搜索法，并将该方法应用于旋转机械阶比跟踪。改进的峰值搜索法将瞬时频率中相邻两点一阶导数的差值作为搜索峰值是否合理的判别条件，避免了传统峰值搜索法在干扰信号作用下提取到的虚假峰值，提高了瞬时频率的估计精度。仿真实验表明，改进的峰值搜索法能够降低干扰信号对瞬时频率提取的影响，效果优于传统的峰值搜索法。用该方法对实测转子升速振动信号进行阶比分析，取得了良好的效果。

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变惯量曲轴系统扭转振动的参数分岔分析

韩建鑫王　炜张琪昌

. 2013, 32(7): 118-122.

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变惯量参数在一定程度上会影响曲轴系统扭转振动的分岔特性，然而现有研究缺乏对此参数的分岔理论分析。本文针对上述问题展开研究，分析了当曲轴系统的转动频率、不平衡激励频率与固有频率近似满足的情况下，变惯量参数和调谐参数对系统分岔行为的影响。首先应用多尺度法得到系统共振情况下的平均方程和分岔方程；其次应用奇异性理论得到系统的稳态振幅随参数变化的分岔图，分析并求解系统发生分岔的临界点，得到系统的稳定/分岔区间；最终选取工程实际物理参数，将理论结果与数值仿真进行对比，验证了理论分析的正确性。进行变惯量曲轴系统的参数分岔分析，有助于曲轴系统的优化设计。

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轮齿修形对兆瓦级风电齿轮箱动态特性的影响

朱才朝;陈爽;徐向阳;胥良;马飞;张鑫

. 2013, 32(7): 123-128.

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增速齿轮箱作为风力发电系统的核心装置，其动态性能直接影响到整个风电系统。本文分析了兆瓦级风电齿轮箱基本结构及传动原理，对各级齿轮传动轮齿修形量进行分析计算，并确定其修形曲线及参数。在兆瓦级齿轮箱台架上对修形前后齿轮箱的动态特性进行试验分析，结果表明：合理的轮齿修形能提高风电齿轮箱的动态性能；齿轮箱振动频率主要集中在中间级啮合频率、高速级啮合频率及其倍频，修形后这些频率处的振动加速度、时域冲击、振动烈度均相应减少。研究为风电齿轮箱的修形和动态性能的优化提供了重要依据。

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大挠度简支矩形薄板在热、力、磁耦合作用下的分岔与混沌

王　平;陈蜀梅;王知人;

. 2013, 32(7): 129-134.

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本文针对大挠度四边不可移简支薄板，研究其在机械载荷、电磁场与温度场耦合作用下的混沌运动。在板壳与磁弹性力学理论的基础上，考虑温度场的影响，推导出在横向稳恒磁场和机械载荷共同作用下薄板的非线性磁弹性耦合振动方程。利用Melnikov函数法，求出该动力系统Smale马蹄变换意义下出现混沌运动的条件，并对该系统振动方程进行数值模拟。通过具体算例，得到了系统的分岔图、位移波形图、相平面轨迹及庞加莱截面图，讨论了机械载荷、磁场以及温度场的参数对系统混沌运动的影响。由仿真结果可知，通过变化机械载荷、磁场和温度场参数，可以控制系统的振动特性。

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平板断面颤振过程中的能量输入特性研究

贾明晓刘祖军;杨詠昕

. 2013, 32(7): 135-140.

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通过风洞试验研究了流线型较好的平板断面的颤振性能,基于流固松耦合的计算策略，应用CFD数值方法, 模拟了平板的颤振过程,并用相位平均的方法研究了颤振临界状态下模型尾部旋涡的演化规律, 分析表明模型尾部风嘴处呈直线排列的涡街的规律性摆动主导了结构振动直到模型振动发散。利用分块分析的思路研究颤振过程中气流能量在模型表面不同区域的输入特性,以及模型尾部旋涡的演化过程对模型表面气动力分布和能量输入特性的影响。分块分析的结果表明振动的模型通过迎风端风嘴从气流中吸收大量的能量, 且在一个完整的振动周期内气流输入到振动系统的能量不断增加,造成平板的颤振多为结构稳定性的突然丧失。

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基于计算流体动力学的内燃机进气空滤器消声量的计算

刘联鋆;郝志勇;郑旭

. 2013, 32(7): 141-145.

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分析管道末端声反射特性，用等效延长管模拟进气口声学边界，基于计算流体动力学计算了无流条件下某内燃机空滤器的消声量。将计算值与实验测量值对比，验证模型和计算流体动力学方法的有效性。进一步计算了有平均流条件下空滤器的消声量，发现进气口马赫数为0.08时空滤器的消声量和无流条件下差别不大。最后用多孔区域模拟了滤芯，用CFD法计算了无流和有流时带滤芯空滤器的消声量，研究了CFD法中滤芯模拟的特点。

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基于频域盲解卷积的齿轮箱复合故障声学诊断

潘　楠　伍　星　迟毅林　柳小勤　刘　畅

. 2013, 32(7): 146-150.

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针对复杂声场环境中齿轮箱复合故障特征的提取，提出了一种基于频域盲解卷积的声学诊断方法。该方法通过形态滤波滤除非调制信号，结合改进复数固定点算法优选复独立分量，进而通过复独立分量J-散度解决独立分量间次序不确定性问题，计算机仿真及实际环境下齿轮箱复合故障声信号提取实验验证了算法的有效性。论文最后指出了未来需要进一步研究的主要问题。

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橡胶缓冲装置对斜拉桥与引桥碰撞影响研究

张文学吴海军陈士通

. 2013, 32(7): 151-154.

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国内外对斜拉桥的抗震性能研究比较完善，取得了丰富的研究成果，斜拉桥的抗震性能一般均能满足抗震需求，但在以往地震中却发生过多座斜拉桥伸缩缝破坏或引桥落梁震害。针对目前大跨度斜拉桥与引桥之间碰撞问题的研究还不够深入，对斜拉桥与引桥之间防碰撞措施的研究还不够系统这一问题，研究了橡胶缓冲装置对斜拉桥与引桥之间碰撞响应的减震效果，分析了橡胶缓冲装置结构参数对斜拉桥与引桥之间碰撞响应的影响规律。

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基于峭度的阈值降噪方法及其在振动信号分析中的应用

隋文涛张丹

. 2013, 32(7): 155-158.

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分析了常用的小波去噪方法，在此基础上提出了一种基于振动信号峭度的阈值降噪方法。阈值大小取决于不同尺度上故障信号的小波分解系数。在综合了软、硬阈值函数的优点的基础上提出了一种新的参数可调阈值函数。与常用小波去噪方法进行了对比分析，结果表明该方法有效的提取信号中冲击成分，为正确识别故障特征提供了有力保证。

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基于Timoshenko梁理论的深水油气井套管柱地震响应分析

黄锦雄;朱幸科;韩卫东

. 2013, 32(7): 159-164.

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海洋表层软土对深水油气井套管柱井身结构的稳定性有着重要影响，尤其地震发生时，会在软硬土层交界面处管柱截面产生很大的弯矩和剪力。依据桩基的动力响应理论，引入回传射线矩阵法，建立了适于深水油气井套管柱的地震响应分析模型。模型中将组合套管柱等效为变截面Timoshenko梁，分别从表层软土的剪切波速和厚度分析，探讨了套管柱在软硬土层交界面处弯矩和剪力幅值的变化规律，从而为海洋工程中套管柱的施工、设计和安全性评估提供一定的参考和指导作用。

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不同支撑刚度对输流管道系统动力学特性的完整性影响

黄益民;葛森;吴炜;虞跨海;何洁

. 2013, 32(7): 165-168.

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输流管道系统包含的支撑是影响其动力学特性完整性的重要因素之一，支撑的位置变化和刚度变化都会引起输流管道的动力学特性的改变。基于输流管道的流固耦合作用，将支撑简化为等效质量和六个方向刚度系数的弹簧，分析不同刚度系数下输流管道的固有频率和相对振幅值，以分析和评估不同支撑刚度对输流管道系统动力学特性的完整性影响。结果表明，选择合适的支撑刚度对完善输流管道动力学特性的完整性有着重要的作用。

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基于SPH算法的磨粒冲击工件表面过程的数值模拟

吕东喜;黄燕华;唐永健;王洪祥;张海军

. 2013, 32(7): 169-174.

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以Johnson-Holmquist ceramic脆性材料本构模型为基础，借助于光滑质点流体动力学方法，首次实现了对旋转超声加工中脆性材料内部裂纹形成及扩展过程的数值模拟。仿真结果表明，冲击裂纹的产生对于减小亚表层裂纹的扩展深度是有利的；冲击裂纹形成及扩展主要取决于磨粒冲击作用产生的拉应力的大小。通过对磨粒垂向切削力的研究发现：冲击裂纹及亚表层裂纹的产生有利于减小磨粒的垂向切削力；材料局部崩碎现象的出现是切削力在较大范围内波动的主要原因。通过与Conway的刻划实验结果进行对比发现，裂纹扩展方向的模拟值与实验值基本相符，验证了利用SPH方法对脆性材料切削加工过程中裂纹形成及扩展过程进行数值仿真的可行性。

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爆炸冲击波在地铁车站内传播规律的数值模拟

李世强;李鑫;吴桂英

. 2013, 32(7): 175-178.

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采用AUTODYN对6.5kgTNT炸药在地铁站台中心地面爆炸后冲击波的传播过程做了数值模拟，分析了冲击波在站台层的传播规律，以及冲击波沿楼梯和沿站台纵向的衰减规律，绘制了距站台地面1.5m高处的冲击波杀伤范围云图。计算结果表明：地铁车站内冲击波衰减缓慢，在柱间狭长区域超压要高于两侧相对开阔地带。在文中所研究的苏州某地铁车站内，炸药起爆后，在距离炸药大约20m以外不会发生人员伤亡，而在距离炸药12m以内杀伤范围线是不规则的，在柱间肺损伤的概率要比两侧相对开阔的空间高。在距离炸药4m以内的区域均在1%死亡线以内，越靠近装药中心死亡概率越高。

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分裂导线微风振动数值仿真

陈元坤李黎; 曹化锦;

. 2013, 32(7): 179-183.

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基于流体动力学软件，采用二维圆柱绕流的计算方法，对分裂导线的微风振动进行了仿真分析。首先对于固定双圆柱绕流进行了仿真，与经典文献对比验证了本文模型以及计算方法的正确性,然后基于自编程序实现了分裂导线振动的流固耦合分析，研究了不同支撑，不同分裂导线间距以及不同分裂倾角下双分裂导线的振动特性，得到了各工况下的子导线竖向振幅随缩减风速的变化曲线，对分裂导线微风振动特性的研究具有重要意义。

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两自由度干摩擦振动系统的粘滑运动分析

张有强;丁旺才

. 2013, 32(7): 184-187.

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干摩擦结构广泛存在于机械系统中，由此引起的振动行为属于典型的非光滑动力学研究范畴。通过将含干摩擦非线性振动系统看作一分段线性系统，提出了求解各粘滑状态阶段解析解的方法，并以两自由度干摩擦振动系统的力学模型为例进行了数值模拟，进而分析了由干摩擦导致的粘滑振动行为。

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2013年, 第32卷, 第7期　
刊出日期：2013-04-15

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