振动与冲击

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龚耀清;李烨君;王录民;许启铿;揣君

. 2014, 33(7): 1-3.

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建立了筒承式钢筋混凝立筒群仓自由振动的分析模型，将其简化为n段竖向广义Timoshenko梁的组合体。选取各段梁中性面的挠度和横截面绕中性轴的转角为基本未知函数，利用能量原理，将筒承式钢筋混凝土立筒群仓的自由振动问题，转化为由这些未知函数组成的常微分方程组，然后利用常微分方程求解器(ODE solver)求其数值解，得到自振频率和振型，并将数值解与相应的试验数据进行对比，以验证数值方法的有效性和精确性，从而为筒承式钢筋混凝土立筒群仓的动力特性分析研究了一种新的方法。

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基于增量谐波平衡法的含索铰可折展桁架非线性动力学特性

张静;刘荣强;郭宏伟;邓宗全

. 2014, 33(7): 4-10.

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为了揭示含索铰可折展桁架的非线性动力学行为，建立了考虑铰链间隙、刚度和阻尼及索非线性特性的可折展桁架纯弯曲动力学模型。对非线性动力学方程进行一次泰勒展开和参量的多次谐波描述，实现了非线性动力学方程到代数方程的转化，通过迭代进行非线性动力学系统的响应计算。并利用龙格库塔方法对非线性系统进行数值分析，与增量谐波平衡(IHB)法进行对比，验证了IHB法计算的正确性。以激振频率为变化参数，对悬臂支撑的含索铰桁架结构进行解的稳定性分析，得到铰链间隙、铰链刚度、激振力和索对结构响应稳定性的影响。基于IHB法可快速准确的进行多自由度可折展结构动力学求解，为研究大型折展桁架的动力学行为奠定了基础。

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斜齿行星传动多体动力学建模与分析

张俊;刘先增

. 2014, 33(7): 11-17.

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建立了斜齿行星传动的多体动力学模型，对其进行了动态特性仿真，获知了该类系统的自由振动特性、稳态动力响应以及部分设计参数对系统动态特性的影响规律。根据系统特征值的重根数、中心构件的振型坐标及各行星轮间振型坐标的比例，将斜齿行星轮系的自由振动归结为3类典型振动模式，即：轴向平移—扭转振动模式、径向平移—扭摆振动模式和行星轮振动模式，并进一步给出了各类模式的特点。当不考虑构件自身柔性时，基于多体动力学模型的自由振动特性与前人的集中参数模型的仿真结果完全一致，表明了本文所建模型的正确性。斜齿行星轮系的稳态动力学响应表明，内、外啮合力在一个啮合周期内围绕静态均值作较大幅度的波动，而啮频激励是引起该类系统振动的主要原因。参数影响分析表明，构件支承刚度和行星轮周向安装误差对系统动态特性的影响明显，浮动太阳轮、严控行星轮周向安装误差可有效抑制系统的振动。

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基于Simulink的混合试验系统及其验证

陈永盛;吴斌;王贞;许国山;曾聪

. 2014, 33(7): 18-23.

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作为混合模拟的工具，目前的混合试验系统向分布式复杂化发展，这不便初学者理解混合模拟的执行过程，也分散了研究者集中研究的精力，为此本文研究了基本的混合试验系统。首先介绍了Matlab中的Simulink仿真环境，然后提出了基于Simulink的混合试验系统，并讨论了混合模拟执行中的关键问题。最后分别利用简化的加载系统模型和真实的加载系统进行了混合试验系统仿真与验证。仿真结果表明所提混合试验系统各模块可协同工作；试验结果表明该混合试验系统便于进行硬件在回路仿真。

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软土场地大型LNG储罐考虑桩土相互作用的地震响应分析

刘帅;翁大根;张瑞甫

. 2014, 33(7): 24-30.

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在通用有限元软件ANSYS平台上建立了桩-土-LNG储罐相互作用体系的三维整体有限元模型，分析了在IV类软土场地上考虑桩土相互作用对LNG储罐地震响应的影响。结果表明，LNG储罐的基底剪力峰值、倾覆力矩峰值和内罐壁等效应力最大值均有不同程度的减小，而最大晃动波高增大。另外还讨论了不同保温层刚度对LNG储罐地震响应的影响，通过对比发现，保温层刚度对储罐的地震响应具有重要的影响，随着保温层刚度在一定范围内的增加，基底剪力峰值、倾覆力矩峰值和最大晃动波高变化较小，但内罐壁等效应力最大值减小明显。

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串列布置受扰超高层建筑脉动风压谱特性研究

韩宁;顾明

. 2014, 33(7): 31-36.

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基于刚性模型测压风洞试验，研究了方形高层建筑在单体和受扰状态下的脉动风压功率谱特性。在风洞中首先对C类地貌下的单体方形高层建筑进行了实验，然后针对16个不同施扰位置、3种不同高度比时的两方形高层建筑进行了干扰实验，得到了受扰方形高层建筑的局部风压。基于实验结果，研究了串列布置条件下间距比以及高度比对受扰建筑典型测点风压谱的影响。结果显示，单体建筑迎风面中轴线测点风压谱为宽频分布而棱边处风压谱出现尖锐谱峰；侧风面后缘高频段能量显著大于前缘。串列布置间距比变化时，典型测点谱峰幅值在间距比较小时显著削弱。较低施扰建筑导致的低频段能量较大，而较高施扰建筑主要影响高频段能量。

关键词：超高层建筑，风压谱，干扰效应，间距比，高度比

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液压模块挂车刚柔耦合动态响应特性及摆臂疲劳分析

武俊达;董大伟;闫兵;王媛文;孙玉华

. 2014, 33(7): 37-44.

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为了研究重型液压模块挂车动态响应特性及其摆臂疲劳强度的问题，基于有限元分析方法与刚柔多体动力学理论，建立挂车刚柔耦合多体动力学模型，以路面不平度作为仿真的激励信号，结合振动试验验证模型的准确性。对挂车在不同的运行工况下，进行动态响应仿真分析。将多体动力学仿真结果作为有限元分析的动载荷，计算获得疲劳分析所需要的应力时间历程，运用局部应力应变法对摆臂进行疲劳寿命预测。计算结果表明，摆臂应力集中部位出现在已发生断裂的断面位置及应力水平已进入塑性状态。挂车在B级、C级与D级路面下的运行，危险点的疲劳寿命均大于挂车使用年限。而在正弦形凹凸路面冲击下，危险点的疲劳寿命随正弦形幅值与车速增加而明显减短。根据仿真计算结果，可提出适用的运行工况以提高挂车运行安全性与运输效率。

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高速车辆车轮磨耗与轮轨接触几何关系的研究

王忆佳曾京罗仁吴娜

. 2014, 33(7): 45-50.

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根据线路实际测量的高速车辆车轮踏面外形，分析了不同磨耗里程下的S1002G踏面的轮轨接触几何关系的变化规律。研究结果表明S1002G踏面随着运营里程的增加，等效锥度逐渐增大，特别是在轮对横移量2mm以内表现最明显。随着轮对横移量的增加等效锥度呈现先减小后增大的变化趋势，这说明S1002G踏面在京沪线实际运营过程中以凹形磨耗为主。通过建立高速动车组单车动力学模型，采用磨耗前后的轮轨型面，分析了三种不同类型转向架车辆模型的运动稳定性。分析结果表明磨耗导致轮轨匹配关系发生变化从而大大降低了车辆的临界速度；而一系纵向定位刚度无论是磨耗前还是磨耗后都会对车辆稳定性造成重要的影响，相对来说柔性转向架更有利于车辆的运动稳定性。轨道参数对轮轨接触几何关系有着非常重要的影响，因此研究车辆稳定性问题必须要考虑轨道几何参数的作用。

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嵌岩特性对嵌岩桩桩顶纵向振动阻抗的影响研究

吴文兵;蒋国盛;窦斌;王奎华;黄根生

. 2014, 33(7): 51-57.

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基于平面应变模型和Rayleigh-Love杆模型，建立了成层地基中嵌岩桩纵向振动的计算模型和控制方程，结合边界条件和初始条件，采用Laplace变换技术和阻抗函数递推技术求得了任意荷载作用下嵌岩桩桩顶纵向振动复阻抗的频域解析解，并在桩基础动力设计关注的低频范围内详细讨论了嵌岩特性对嵌岩桩桩顶纵向振动阻抗的影响。结果表明：对于同一上覆土层，动刚度随着嵌岩深度的增大而减小，而动阻尼则逐渐增大；对于嵌岩桩段半径等于桩半径的嵌岩桩，动刚度和动阻尼均随着桩身截面半径的增大而增大，对于嵌岩桩段半径小于桩半径的嵌岩桩，随着嵌岩桩段半径的减小，动刚度逐渐减小，动阻尼逐渐增大；随着岩层特性变好，动刚度逐渐增大，动阻尼逐渐减小。

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多部件耦合包装系统逆子结构分析一般性理论

王军;;王志伟;卢立新;陈安军;

. 2014, 33(7): 58-62.

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建立多部件耦合包装系统动力学模型，建立其动力学分析的一般逆子结构方法，得到从系统水平传函反向计算各耦合部件水平传函及部件间耦合动刚度的理论公式，采用集总参数模型数值校验了所建立理论的正确性。研究结论为复杂系统动力学特性分析提供了一种新的技术方法。

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降低斜齿轮噪声的对角修形优化设计

蒋进科;方宗德;王峰

. 2014, 33(7): 63-67.

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为了减小振动与噪音，提出以承载传动误差幅值、啮入冲击力与啮合线向加速度均方根最小的斜齿轮对角修形多目标优化设计方法：通过设计对角修形曲线，计算齿面网格节点修形量，经过3次B样条拟合为对角修形曲面并与理论齿面叠加构造了修形齿面，通过TCA、LTCA得到轮齿的承载变形，计算轮齿啮合刚度，并根据啮合冲击理论计算啮合力，建立斜齿轮振动模型，采用遗传算法确定了最佳修形齿面。通过算例表明：对角修形斜齿轮的啮入啮出位置发生了变化，啮入啮出端基本不承担载荷，承载后可以保持较高的重合度，因此在斜齿轮减振降噪中更为显著。

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基于时间-小波能量谱熵的滚动轴承故障诊断研究

唐贵基;邓飞跃;何玉灵;王晓龙

. 2014, 33(7): 68-72.

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针对轴承振动信号中存在周期性冲击这一现象，提出了时间-小波能量谱熵的计算方法，用于滚动轴承的故障诊断。首先构造脉冲小波，采用连续小波变换的方法得到时间域内小波能量谱，再沿时间轴计算能量谱熵，定量描述振动信号沿时间的分布情况，不同故障下轴承的冲击振动随时间变化程度不同，其时间-小波能量谱熵值也就不同。将不同故障轴承信号的时间-小波能量谱熵作为向量特征输入建立支持向量机，实现了对轴承的工作状态和故障类型的判断。实验结果表明，时间-小波能量谱熵可以有效地对滚动轴承进行故障诊断。

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汽车碰撞安全风险决策中基于复合聚类的群决策专家权重确定方法

王素娟;雷正保;赵建

. 2014, 33(7): 73-78.

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针对风险评估中群决策数据的处理可靠性问题，提出专家权重对于数据处理的重要性。从汽车碰撞安全研究的行业特色出发，依据专家社会因素指标，运用系统聚类和K-均值聚类分析方法，对专家进行专家权威权重聚类；依据专家提供意见的数据一致性和个体与群体一致性程度，运用基于信息熵的方法对专家进行专家意见权重聚类；将两种聚类结果进行复合聚类，得到各位专家的最终权重。结果表明，在综合专家权威权重和专家意见权重的基础上，经复合聚类得到的专家权重具有较好的均衡性和可靠性，为系统项目的研究奠定基础。

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基于无单元声波叠加的自辐射近似解析表达研究

吴绍维;向阳;夏雪宝;

. 2014, 33(7): 79-85.

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传统波叠加法中虚拟声源必须设于结构体内离表面一定距离处，否则会使算法中的自辐射项中的格林函数产生奇异性，无法正确计算声场。针对这一问题，研究了针对振动结构辐射表面离散化域形成的无单元空间离散域波叠加计算方法，采用奇异点挖去法、部分积分区域替换法和不变量嵌入法克服当声源点与接收点重合时格林函数的奇异性问题，得到自辐射声压项和速度项的非奇异表达。然后利用速度边界条件确定声源强度和声压。通过具有解析解的脉动球源的例子验证，该近似解析表达式能较好地代表声压和速度自辐射项，从而实现声场的预测。

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中型浮动冲击平台结构设计研究

王军;姚熊亮;郭君

. 2014, 33(7): 86-91.

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大中型舰载设备的抗冲击考核试验需通过浮动冲击平台进行，而平台的结构形式决定试验能否成功进行。本文对我国尚未起步建设的中型浮动冲击平台进行了结构设计分析。通过非线性双渐近法对平台的响应进行分析，提出了几种浮动冲击平台结构形式，对其强度和冲击环境进行了分析。结果表明：浮动冲击平台的主要响应为刚体运动，外板夹层箱形梁结构形式的平台强度最好，平台内底板提供的冲击环境中谱位移与谱速度与规范较吻合，谱加速度需利用甲板模拟器辅助装置滤波才能与规范较一致。分析成果可为我国用于大中型舰载设备考核的浮动冲击平台建设提供参考。

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多自由度裂纹转子系统非线性动力学特性分析

于海陈予恕曹庆杰

. 2014, 33(7): 92-98.

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大型旋转机械转轴裂纹具有复杂的高维非线性特征, 由此产生的机械故障时有发生。本文根据某航空发动机低压转子系统，利用拉格朗日原理建立了具有26个自由度的含有裂纹故障的高维非线性动力学模型。引进改进的POD方法成功将该系统降为具有两个自由度含有特征的低维非线性系统。数值模拟结果显示降维系统具有与原系统一致的非线性动力学特征，表明本方法对解决高维非线性问题具有较好的有效性。此外，本文还利用C-L方法对其进行分岔分析，讨论了系统参数与系统动态行为之间的关系，得到了裂纹转子各种不同分岔模式，得到了裂纹二分之一亚谐共振条件下的非线性动力学特性, 准确反映了裂纹转子的动力学特征。

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同轴对转行星齿轮传动系统动态特性分析

石万凯;刘敬;龚建春

. 2014, 33(7): 99-104.

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本文以同轴对转行星齿轮传动系统为研究对象，基于齿轮系统动力学和Lagrange方程，采用集中参数法建立了同轴对转系统的耦合动力学模型，模型中考虑了轮系的支撑刚度、弹性耦合和功率流向。在各个齿轮副的偏心误差、齿频误差和时变啮合刚度共同作用下，用数值分析方法得到了同轴对转系统的位移响应和速度响应等时域动态特性，并对比了定轴轮系与差动轮系的载荷分配，为同轴对转传动系统的动态性能优化与振动噪声研究提供了依据。

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附加粘弹阻尼层的薄壁构件振动问题研究综述

黄志诚;秦朝烨褚福磊

. 2014, 33(7): 105-113.

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由于其结构”轻”和“薄”的特性，薄壁构件相对于常见厚壁构件来说更易产生振动。在薄壁构件上粘贴粘弹阻尼材料来控制其振动是一种非常有效的手段，在工程上已经得到广泛的应用。附加粘弹阻尼层的薄壁构件振动问题数十年来一直是振动工程领域研究的热点问题。特别是最近十几年取得了不少新的进展。本文简单介绍了粘弹材料的敷设形式，然后精选了2000年以来粘弹阻尼层处理的薄壁构件振动领域的七十余篇文献，分六大类总结了其研究新进展。得出的结论和展望将对未来从事这一领域的研究者们提供较有价值的参考。

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蜂窝材料率相关本构模型及其在月球探测器中的应用研究

胡建国;马大为;乐贵高;赵婕

. 2014, 33(7): 114-119.

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蜂窝材料是探测器缓冲装置中使用最多的缓冲介质之一，研究其力学特性对探测器缓冲器及上升器月面起飞稳定性设计具有重要意义。首先分析了蜂窝材料面内面外等效力学特性，在考虑蜂窝结构率相关特性的基础上，建立了蜂窝结构横观各向同性率相关本构模型；其次，基于有限元法编写了横观各向同性率相关本构模型用户子程序，并验证了其可靠性；最后，以四腿悬架式探测器为研究对象，研究了不同率敏感系数对探测器着陆过程的影响。结果表明：随着率相关系数的增加，缓冲器吸收的能量先增大再减小，当率相关系数为0.6时最大；探测器的最大冲击加速度一直增大，且当率相关系数较大时，最大冲击加速度增长速度较率相关系数较小时要大。

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土壤参数对返回舱着陆冲击特性的影响分析

张大鹏;雷勇军;段静波;谢燕;郑健

. 2014, 33(7): 120-125.

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建立合理可靠的土壤模型是返回舱着陆冲击仿真分析的关键问题。利用显式动力有限元软件LS-DYNA模拟了返回舱着陆冲击过程，并采用正交试验设计对土壤模型中主要材料参数对着陆冲击响应特性的影响显著性进行了分析。结果表明：土壤材料体积模量、屈服参数A2对最大加速度、冲击脉宽影响较大，土壤材料屈服参数A0、A1对最大加速度、冲击脉宽的影响较小，各参数的交互效应不显著。这些结论可为返回舱着陆冲击过程的相关试验和返回舱设计分析提供参考。

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爆炸驱动颗粒射流形成与演化的实验研究

薛琨;;许俊彪;白春华

. 2014, 33(7): 126-132.

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爆炸驱动形成的颗粒射流决定了颗粒在爆炸冲击流场中的分散。本文通过高速分幅照相技术技术研究了不同饱和度的石英砂壳在爆炸流场中的动态破碎过程，得到了颗粒射流形成的临界条件和射流的结构特征。通过射流撞击靶板产生的加速度信号可以考察射流体在冲击流场中的拉伸和分散。我们发现间隙液体对颗粒射流的形成和演化都有明显的影响。

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考虑裂纹效应的弹性板振动分析模型

刘文光;严铖

. 2014, 33(7): 133-137.

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针对含裂纹板的动力学问题，提出了一种耦合裂纹效应的弹性板动力学建模方法。该方法依据变形等效原则用虚拟外部载荷代替裂纹作用，并通过力学平衡原理建立了耦合裂纹项的弹性板运动方程，且基于Rice和Levy应力关系式推导出裂纹项表达式；在此基础上，结合Galerkin法和Berger经验，把含裂纹弹性板振动系统简化成一单自由度非线性振动模型进行动力学特性分析。通过算例探讨了裂纹尺度、阻尼以及激励力位置对弹性板振动特性的影响。结论表明，裂纹尺度和板尺寸对振动非线性作用明显，动应力幅值受阻尼与激励力位置的控制。

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穿孔管阻性消声器横向模态和声学特性计算与分析

方智季振林

. 2014, 33(7): 138-146.

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应用二维有限元法计算穿孔管阻性消声器的横向模态，利用数值模态匹配法计算其传递损失，推导了相应的公式并编写了计算程序。对于圆形同轴穿孔管阻性消声器的传递损失，数值模态匹配法计算结果与三维有限元法计算结果以及实验值吻合良好，表明了二维有限元法计算穿孔管阻性消声器横向模态和数值模态匹配法预测消声性能的准确性。进而分析孔径、穿孔率、吸声材料的密度和穿孔管偏移对圆形直通穿孔管阻性消声器横向模态和消声特性的影响。结果表明，孔径减小、穿孔率增大，或者穿孔管偏移量增大均能使消声器有效的平面波区域变宽，高频消声效果变好，但中频消声效果变差；增加吸声材料的填充密度则能提高消声器中高频的消声量。

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基于磁流变阻尼器的结构损伤模拟试验研究

林友新;贾子光;任亮;李宏男;成明涛张鹏

. 2014, 33(7): 147-152.

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本文提出了一种利用磁流变阻尼器模拟受压构件刚度折减的试验方法。通过改变磁流变阻尼器通电电流来调整受压构件的抗压刚度的大小。在输电塔桁架截断动力模型试验中，利用该方法模拟受压构件刚度的瞬时折减。结合短时傅里叶变换方法，对构件发生刚度折减的时间进行损伤识别。试验结果验证了该方法的有效性。

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基于小波包能量曲率差的古木结构损伤识别

王鑫;胡卫兵;孟昭博

. 2014, 33(7): 153-159.

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本文以西安钟楼为工程依托，对随机激励作用下古木结构的损伤进行有限元模拟，把古木结构梁上各节点的加速度响应信号进行小波包分解,通过小波包能量曲率差对古木结构进行损伤定位。在无噪声干扰时，该指标对于古木结构的损伤定位比较敏感,可准确判定古木结构的损伤位置，该指标随损伤程度的加大而增大。该指标在高斯白噪声干扰下,当信噪比SNR大于或等于40db时，能对古木结构的损伤进行准确定位,该指标具有一定的抗噪声干扰能力。随后得出了损伤指标和损伤程度之间的函数关系式，用其进行损伤程度的判断并验算其适用性，为研究环境激励下西安钟楼的损伤预警提供了理论依据。

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时滞对典型二阶振荡系统稳定性的影响

张勇;王宁

. 2014, 33(7): 160-164.

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针对一类典型二阶振荡系统进行了稳定性分析，分别讨论了闭环系统为单位负反馈和单位正反馈时信号传输时滞对控制系统性能的影响。通过绘制和分析相对阻尼系数在不同取值区间的Nyquist曲线，得出了时滞与闭环系统稳定性的关系，并对各种情况进行了单位阶跃响应的实例仿真。仿真结果表明了分析的正确性。

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基于匹配延拓的ITD边界效应抑制方法研究

胥永刚陆明付胜张建宇

. 2014, 33(7): 165-169.

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作为一种新的非平稳信号处理方法，固有时间尺度分解法在将复杂的非平稳信号分解为若干个固有旋转分量过程中，存在着严重的边界效应问题。本文针对抑制边界效应提出了五种数据延拓方法：自适应波形匹配、基于AR模型的延拓方法、镜像延拓方法、多项式延拓方法、反对称周期延拓法。通过数学模拟实验比较这五种方法的抑制效果，选出最优方法。将最优方法用于仿真信号和轴承故障振动信号分析，结果表明该方法能够有效地抑制边界效应，可更好地提取机电设备故障特征。.

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粗骨料种类对刚性弹贯穿混凝土靶剩余速度的影响

张兆军;王晓鸣;李文彬

. 2014, 33(7): 170-173.

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针对弹体贯穿混凝土靶问题，混凝土细观尺度模型能够反映混凝土中各介质对混凝土力学行为的影响。本研究编写了三维随机球形粗骨料的生成和投放程序，并采用一种基于背景网格的材料识别技术建立了含有水泥砂浆和粗骨料两种网格的三维混凝土细观有限元模型，同时将界面过渡区简化为这两种网格之间的一种可失效的接触。基于这一模型，运用连续有限元软件对刚性弹贯穿混凝土过程进行了数值仿真，并分析了三个不同种类的粗骨料对剩余速度的影响。结果表明，粗骨料的强度和密度分别在较低和较高的着靶速度下对剩余速度有一定影响。

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齿轮减速器振动噪声预估公式定制方法研究

. 2014, 33(7): 174-180.

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紊流滑动轴承油膜承载力的近似解

张永芳;刘成;王东;武;澎

. 2014, 33(7): 181-186.

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随着旋转机械向高转速、大功率方向发展，作为支承的滑动轴承越来越多地工作在紊流工况。为了能够快速准确地分析其润滑性能，给出了基于Sommerfeld和Ocvirk数的一种有限长紊流滑动轴承非线性油膜承载力的近似解析表达式。通过采用多参数摄动原理对有限长紊流滑动轴承润滑的Reynolds方程进行了求解，计算得到了滑动轴承的油膜承载力，并与有限元法计算的结果进行了比较，验证了基于多参数摄动原理求解紊流滑动轴承承载力近似解析方法的正确有效性。在此基础上，分析了偏心率、宽径比对滑动轴承的轴承承载力以及压力分布的影响。计算结果表明该近似解析方法适用于求解各种宽径比轴承的油膜承载力，尤其在较大的偏心率和载荷范围内适用。

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基于动态输出反馈的半车主动悬架系统鲁棒控制

李荣;焦晓红;杨超

. 2014, 33(7): 187-193.

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研究了半车主动悬架系统基于输出反馈的干扰抑制鲁棒控制问题。首先建立了半车主动悬架系统的动力学模型，然后针对车体位置和速度、车身俯仰角度和角速度、前后车轮位置和速度无传感器测量情况下，系统中还存在非线性和外界扰动的现象，提出了一种动态输出反馈鲁棒干扰抑制控制策略。理论推导和仿真结果都证明了所设计控制器的正确性和有效性，通过和传统的PID控制算法相对比，进一步说明所设计的控制器能提高汽车的行驶平顺性和操作稳定性。

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功率流测量以及振动能量参数估计试验研究

乔百杰;赵彤;陈雪峰

. 2014, 33(7): 194-198.

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本文搭建了功率流测量以及能量参数估计试验平台，分析了功率流不同计算方法对功率流传递规律的影响，建立了功率流和振动能量参数间的关系。通过在振源和接受体之间插入阻抗头传感器，获得同点同方向的力和加速度信号，分别应用时域平均法、基波频域法和二次谐波频域法计算功率流。研究表明当激振频率为各阶模态频率分倍频时，其谐波振动需要加以控制。负功率流是功率流测量中不可避免的现象，本文从多自由度振动的角度揭示负功率流的成因。针对能量参数难以测量的难题，分别运用驱动点阻抗和导纳法估计振动能量，并通过系统损耗因子验证了功率流和能量参数间的关系。

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两自由度弯扭耦合涡轮机械叶片动力学分析

王丹;陈予恕;曹庆杰;熊冶平

. 2014, 33(7): 199-205.

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针对涡轮旋转机械的叶片所处的高温、高压及复杂多场环境，建立其弯曲和扭转两自由度耦合的截面模型，研究了来流速度对振幅的影响。利用平均法和能量法原理，得到了系统在发生临界颤振时的幅频关系以及在能量输入输出情况下系统的稳定性关系，避免了颤振发生引起的气动弹性设计失效问题，从而对叶片的优化设计提供理论依据。

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基于变胞并联机构的多维隔振研究

牛军川杨峰李勇

. 2014, 33(7): 206-209.

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在某些变激励和变环境的多维隔振中，目前应用的隔振理论和隔振技术存在诸多的缺陷，从而不能满足实际工程的隔振要求。给出了一种新颖的变胞并联机构，并以此为主体在选定的主动副处安装相应的弹簧阻尼系统建立了多维隔振平台。该变胞隔振平台存在两种形位，可以通过调整rT铰链的配置，使变胞机构变为3-CRR或者CRU-2CRR两种不同的并联机构。推导了隔振系统的运动学和动力学方程，对其模态、动力学特性和隔振效果进行了研究。仿真计算表明，在主动副处辅以适当的弹性和阻尼，可以实现隔振系统多维隔振，并可以通过设定系统的初始位置等获得不同的固有频率，从而适应不同的隔振工况要求。

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旋翼桨叶结构载荷计算方法比较研究

吴杰杨卫东虞志浩

. 2014, 33(7): 210-214.

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基于有限转角假设，建立了刚柔耦合旋翼动力学模型。该模型考虑了刚体转动与弹性变形之间的耦合效应，相较于基于小转角假设的传统有限元模型具有明显的优势。气动力以广义力形式与桨叶刚体转动及弹性变形耦合组建方程。在方程求解的单步上，分别采用力积分法、反力法以及曲率法计算桨叶剖面结构振动载荷。以BO105模型桨叶及SA349/2小铃羊直升机为仿真对象，比较研究了这三种载荷计算方法的预测精度与适用范围。对于不考虑气动力的纯结构振动载荷，三种计算方法具有相同的精度。在气弹瞬态计算中，力积分法对桨根载荷的预测精度不足。曲率法与反力法在桨叶有限元节点处得到了相近的结果。反力法预测精度取决于有限元建模精度，且只对节点处载荷有效。由于曲率法只计入弹性桨叶的弯曲曲率，该方法需要更高阶次的形函数以满足自由度二阶导数的连续性。此外，为加速收敛及减少累积误差，本文开发了基于外推法的数值积分算法。

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机动飞行时直升机尾传动轴的横向振动建模与特性

倪德;朱如鹏;靳广虎;李发家

. 2014, 33(7): 215-220.

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提出了直升机空间机动飞行及尾传动轴运动位姿的一种描述方法，建立了相关坐标系。基于扩展哈密顿原理，建立了直升机空间机动飞行下尾斜轴横向弯曲振动的动力学模型，并利用伽辽金法将偏微分方程转化为常微分方程。水平传动轴可以当作尾斜轴的一种特例，通过一坐标变换矩阵即可将尾斜轴的动力学方程变换为水平传动轴的动力学方程。分析了直升机空间机动飞行对尾传动轴横向弯曲振动特性的影响。结果表明：直升机的机动飞行会对尾传动轴的横向弯曲振动产生附加的刚度效应、阻尼效应和激励效应，使得传动轴轨迹中心的位置和运动轨道的大小发生改变。

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磁流变阻尼器的改进多项式模型及验证

周铁明;陈恩伟;陆益民;刘正士;陈无畏

. 2014, 33(7): 221-226.

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为更好地将磁流变阻尼器应用于磁流变阻尼器耦合系统的振动半主动控制，需建立较为精确的磁流变阻尼器动力学模型。已有的多项式模型对磁流变阻尼器的阻尼力-速度曲线拟合精度较高，但高次多项式拟合易出现Runge现象，导致拟合曲线的两端出现剧烈地振荡。为消除Runge现象，本文提出分段3次多项式模型并采用最小二乘法对其进行参数辨识。与试验数据相比，分段3次多项式模型能够较好地拟合磁流变阻尼器的阻尼力-速度曲线，而且消除了Runge现象。

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2014年, 第33卷, 第7期　
刊出日期：2014-04-15

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