振动与冲击

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朱秀云;潘蓉;林皋;李亮

振动与冲击. 2015, 34(1): 1-5.

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由于钢板混凝土墙背部钢板能够有效地约束混凝土在撞击方向上的运动以及限制混凝土碎片的飞溅，为了抵御商用飞机撞击，新型核电机组的核岛厂房外墙通常设计为钢板混凝土结构(SC)。本文基于荷载时程分析法，运用经典的显式非线性动力分析软件ANSYS/LS-DYNA，进行了波音707-320型号商用飞机撞击某钢板混凝土结构安全壳的响应分析。计算结果表明，即使在安全壳筒身最不利撞击部位冲击作用下，像波音707-320型号的商用飞机对该安全壳的影响是较小的，且增大钢板的厚度能够有效的减小冲击作用下结构的响应。

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基于Layerwise理论的共固化粘弹阻尼复合材料动特性分析

徐超;林松;王立峰;王建月

振动与冲击. 2015, 34(1): 6-12.

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共固化粘弹性复合材料兼具结构承载和阻尼减振功能。针对传统的混合单元法在应用于粘弹性夹层复合材料结构阻尼性能分析时存在着前处理困难、计算规模大、精度低以及难以考虑正交各向异性铺层自身损耗能力的缺点，推导了一种基于Layerwise离散层理论的四节点四边形复合材料层合板单元，并利用直接复特征值解法建立了共固化粘弹性复合材料结构的阻尼性能分析方法。将该方法应用于不同的阻尼结构，分析结果与文献中已公开结果和混合单元法的计算结果进行了对比验证。结果表明，基于离散层理论的层合板单元具有计算精度高、前处理建模简单和计算规模小的优点，可有效应用于复杂共固化粘弹性复合材料结构的阻尼性能分析和设计。

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网结构隔振特性的理论与实验研究

裴亚鲁;;黄修长;张志谊;

振动与冲击. 2015, 34(1): 13-18.

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针对航天器微振动高性能隔振的特殊要求，提出一种基于网结构的新型隔振方法，对由振源-网结构-弹性边界构成的耦合系统进行了振动建模与分析。对于网结构，采用子结构导纳综合法建立其模型，获得了垂直于网面的频域振动方程；对于边界梁，采用弦-梁单向耦合，将动态张力沿垂直和水平方向分解，得到振动响应的完整描述。在此模型基础上，分析了耦合系统的振动传递特性。为验证理论的正确性，设计并搭建了网结构微振动实验台。结果表明，网结构平台具有良好的被动隔振效果，在较宽的频段内，可以实现20dB以上的振动衰减。

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人-桥侧向动力相互作用下的动力放大系数分析

宋志刚;张尧

振动与冲击. 2015, 34(1): 19-23.

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从社会力模型和人桥相互作用的机理出发研究了柔性人行桥在人桥相互作用下侧向振动的动力放大系数。首先将人行激励分解为固有侧向力和附加侧向力，分别采用傅里叶级数模型和社会力模型表示上述侧向力，从而建立考虑负阻尼的强迫振动模型。结合该模型推导出动力放大系数的表达式，在此基础上给出了基于动力放大系数的结构动力响应的简化计算方法。最后，结合某人行桥结构，对比分析了采用建议的估算方法与时程模拟结果的差异，证实了简化计算方法的有效性。

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杆中导波声弹敏感模态与激励频率的确定方法

刘飞;吴斌;何存富;赵满全;郁志宏

振动与冲击. 2015, 34(1): 24-28.

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基于超声导波声弹性效应检测波导结构的应力水平具有潜在的优势。为实现超声导波声弹应力检测的关键技术——检测模态与激励频率的选取，本文提出一种基于Murnaghan超弹模型的有限元特征频率法。使用该方法计算预应力杆中的频散特性，得到反映不同激励频率应力敏感性的声弹频散曲线，与文献中的L(0,1)模态试验结果进行对比，趋势一致，说明该方法的适用性。为进一步验证该方法的可靠性，选取L(0,1)模态声弹敏感的几组频率，在自制拉伸试验平台上，对碳素钢杆进行超声导波声弹试验。试验结果表明：低应力区域误差较大，在高应力区域误差均低于10%，且声弹常数与理论结果趋势一致。研究表明该理论方法可指导超声导波声弹应力检测时频率与模态的选取。

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基于双步长的显式动力学方法

杨超;肖守讷;鲁连涛

振动与冲击. 2015, 34(1): 29-32.

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为了建立精度更高、稳定性更好的显式动力学方法，在双步长线性加速度假设的条件下，通过积分推导，提出了双步长显式法和修正双步长显式法。对这两种新方法进行了稳定性、精度和截断误差分析，并通过算例对两种新方法、中心差分法和解析解进行比较。结果表明，无阻尼情况下，双步长显式法是不稳定的，而修正双步长显式法与中心差分法具有相同的稳定条件；大步长情况下修正双步长显式法和中心差分法的幅值误差小于双步长显式法；小步长情况下修正双步长显式法的阻尼比误差和周期误差都比中心差分法小，具有良好的综合性能。

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K8型单层球面网壳顶点竖向冲击下的冲击荷载特征及荷载简化模型

尹弘峰;支旭东

振动与冲击. 2015, 34(1): 33-38.

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为简化网壳结构遭受冲击作用时复杂的接触分析过程，基于ANSYS/LS-DYNA建立了单层K8型球面网壳模型，并模拟其在不同冲击作用下的失效过程，辨别网壳的失效模式，并获取了冲击过程中的冲击力曲线。通过对网壳遭受竖向冲击荷载下的这些冲击力曲线特征进行分析，提出了简化的冲击荷载模型，并应用能量守恒定律和动量定理确定了模型相关参数。利用此冲击力模型对网壳结构在冲击荷载下的响应进行分析并与实体冲击物作用下的响应进行了对比，验证了该模型的准确性，应用该模型可以实现对网壳抗冲击性能的简单有效评估。

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湿度对手机用纸浆模塑缓冲包装能量吸收特性的影响

张岩; 王志伟;

振动与冲击. 2015, 34(1): 39-43.

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基于动态冲击试验，分析了纸浆模塑制品在冲击高度为30cm、50cm、80cm及相对湿度为50%、65%、80%、90%条件下的荷载-位移数据，建立了名义应力-应变曲线和能量吸收曲线。结果表明：冲击高度一定时，随着相对湿度的增大，纸浆模塑制品的名义应力-应变曲线下移，弹性模量、屈曲临界应力明显下降，最佳能量吸收肩点向左下方移动，以RH=50%为基准，RH=65%、80%、90%时的平均第二屈曲临界应力分别下降14%、24%和42%；相对湿度一定时，随着冲击高度的增加，纸浆模塑制品的名义应力-应变曲线上移，弹性模量、屈曲临界应力明显提高，最佳能量吸收肩点向右上方移动，并且冲击高度的影响随相对湿度的增加显著增强；制品在承受冲击荷载时发生两次明显屈曲。

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集中驱动式电动车动力总成系统振动特性分析

于蓬;陈霏霏;章桐;郭荣;

振动与冲击. 2015, 34(1): 44-48.

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建立某集中驱动式纯电动车动力总成系统的动态有限元模型，对作用于动力总成的各种激励进行分析和数值模拟。机械激励部分考虑齿轮传动系统的时变刚度、误差激励和齿轮冲击力，电磁激励部分通过永磁同步电机2D有限元电磁仿真得到作用于定子上的径向和切向电磁力波。将各类激励施加于动力总成箱体并进行动态响应求解，通过消声室整车试验验证仿真结果的准确性。结果表明，将动力总成视为整体、综合考虑各类激励的仿真方法能较好的预测电动车动力总成的振动特性。

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一种基于残周期正弦拟合的冲击峰值计算方法

梁志国李新良朱振宇;

振动与冲击. 2015, 34(1): 49-52.

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针对半正弦冲击波形峰值幅度的计算，提出了一种基于残周期正弦曲线拟合的最小二乘计算方法，通过在脉冲测量波形中截取峰值附近近似于半正弦部分的峰值波形，使用残周期正弦曲线拟合方法计算获得冲击峰值幅度。它具有操作简捷易行、收敛性好的特点，并可以通过拟合残差有效值来判定拟合效果的优劣。该方法直接使用截取的峰值波形原始数据进行计算，不需要用滤波器对波形数据进行预处理，从而避免了冲击计量中常用的数字滤波给峰值计算结果带来的影响，可以获得更加客观准确的校准结果。通过在实际校准实验波形上的计算，并与以往计算方法进行了比较，验证了本文所述方法的有效性和切实可行性。

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扭摆式高g值微机械加速度计的设计优化与冲击校准

陶永康;刘云峰;朱科引;董景新

振动与冲击. 2015, 34(1): 53-57.

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设计实现了一种扭摆式高g值微机械加速度计。微结构采用十字形扭梁减小横向效应，摆片两侧使用梳齿结构作为止档和阻尼器，6个敏感单元并联的方式提高基础电容量。有限元仿真得到表头谐振频率约为56kHz，前两阶模态分离比大于4，高过载能力10万g，微结构灵敏度为8.94E-6pF/g，基于SOG工艺流片后单侧基础电容约为3.6pF。分析了环形二极管电容检测电路的检测带宽问题，并设计了高g值加速度计的检测电路。搭建了霍普金森杆实验系统进行高g值的冲击校准，2万g范围内非线性度2%，5V供电下标度因数约为24.5μV/g。

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考虑流固耦合的弹性圆柱体涡激振动研究

曹淑刚;黄维平;顾恩凯

振动与冲击. 2015, 34(1): 58-62.

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利用CFX软件对质量比为7和3.24时圆柱体两向自由度涡激振动进行数值模拟，捕捉到了“锁定区”、“拍”和“相位开关”等现象，探讨了质量比对涡激振动的影响。最终通过研究表明：流固耦合在圆柱体涡激振动分析中应予以考虑；质量比为3.24时的锁定区范围、最大横向振幅以及达到锁定时的流速要比质量比为7时的大；质量比为7时顺流向频率一直为横向频率的2倍，但当质量比为3.24时，顺流向频率在较低约化速度（Ur≤4）下为横向频率的2倍，在较高约化速度下有两个值，一个为横向频率的2倍，另一个与横向频率接近。

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基于两被联件振动信号概率密度和PCA的螺栓松动识别方法研究

李允公孔祥娜高玉勇

振动与冲击. 2015, 34(1): 63-67.

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螺栓松动是一种常见且具有潜在危害的机械故障。考虑到螺栓松动会导致被联接件结合部动力参数发生变化，提出了一种基于两被联接件振动信号的松动识别方法。所提方法首先计算两信号的概率密度，并对概率密度曲线进行网格化处理生成概率矩阵，继而对概率矩阵进行主元分析(PCA)，在合并两路信号经主元分析后所得投影矩阵之后，再次进行主元分析和投影。设计了两种识别方式，方式1首先按上述过程进行已知样本训练以得到各松动状态投影点，识别时根据所得投影点与各状态投影点间的欧式距离进行判断；方式2使用螺栓紧固状态时所得样本数据和现场实测数据直接按上述过程进行计算，并根据PCA特性设计了松动判别条件。试验验证表明所提方法能够准确区分不同松动状态，且识别方式2操作简便，无需故障样本，易于实际应用。

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非对称周期结构中耦合波的传播特性

陈荣吴天行

振动与冲击. 2015, 34(1): 68-73.

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为了揭示周期结构中纵向波和弯曲波的耦合作用，设计了对称和非对称周期结构。考虑子结构中的纵向和弯曲耦合运动，利用导纳法和传递矩阵法，得到了周期单元的传递方程。由于结构中存在多种波的耦合作用，在求解周期单元的传播系数时将出现变态矩阵，采用波型分组法，求得了周期结构中多种波型的传播系数。推导了半无限长和有限长周期结构在纵向力、横向力和弯矩作用下的动态响应。数值计算结果表明，对称周期结构中纵向波和弯曲波的带隙结构相互独立；非对称周期结构中纵向波和弯曲波的耦合明显改变了两种波的带隙结构，只有在两种波阻带重叠的频段内结构上的振动响应才存在衰减。

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空间大型末端执行器绳索捕获动力学建模与仿真

潘冬张越魏承赵阳

振动与冲击. 2015, 34(1): 74-79.

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对目标的成功抓捕，是未来完成空间站组装、卫星维修、燃料加注等在轨服务任务的关键，基于钢丝绳的末端执行器机构具有大容差、软捕获特性，对于捕获较大惯量和较大速度的航天器具有相当的优势。本文基于离散化方法，采用六维弹簧柔性连接方式建立了绳索动力学模型，并引入绳索与目标间的接触碰撞模型，获得末端执行器捕获动力学模型。所建模型可充分考虑捕获过程中绳索与目标间的接触碰撞过程，基于此模型可预示并预防捕获过程中瞬时的较大冲击。对于机构设计和控制器调试具有一定意义，并可作为物理试验的有效补充，解决我国未来空间大型目标捕获任务地面试验验证困难的问题。

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基于多元角域指标离群检测的风电齿轮箱故障预警方法

顾煜炯;宋磊;苏璐玮;吴冠宇;周振宇

振动与冲击. 2015, 34(1): 80-87.

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针对风速和载荷随机波动造成的早期故障特征难以提取和量化的特点，提出基于多元角域指标离群检测的风电齿轮箱故障预警方法。首先利用阶比重采样技术将非平稳的时域振动信号转化为具有平稳或准平稳特性的角域信号，提取角域无量纲指标反映风电齿轮箱早期故障趋势；其次利用多元相关度测量建立风电齿轮箱早期故障识别模型；最后采用多元离群检测方法实现风电齿轮箱早期故障预警。实验表明，该方法能够实现较为准确地的风电齿轮箱早期故障预警，具有较好的工程实际意义。

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航空发动机转子早期裂纹故障振动特征的维谱分析

王艳丰;朱靖;滕光蓉;梁恩波

振动与冲击. 2015, 34(1): 88-93.

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针对航空发动机转子早期裂纹故障难以检测的特点。首先，根据转子裂纹扩展机理，建立早期裂纹转子振动分析理论模型，提出利用维谱对早期裂纹振动信号进行分析。然后，利用维谱分析法对早期裂纹转子理论模型和早期裂纹转子故障实验数据进行了具体分析。理论模型和实验数据分析结果都表明：应用维谱对实际发动机转子早期裂纹故障信号进行分析，不仅能够得到一般频谱分析法难以获得的故障特征频率，还能对混叠噪声信号进行降噪。因此，维谱能够有效的诊断航空发动机转子裂纹故障，在航空发动机故障诊断中具有一定的应用价值。

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脉冲风洞测力系统建模与载荷辨识方法研究

王锋;贺伟;毛鹏飞;张小庆

振动与冲击. 2015, 34(1): 94-103.

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将载荷辨识技术应用于脉冲燃烧风洞模型测力。用子结构综合法建立了测力试验系统的动力学模型，在时域内将动力学方程进行离散，建立起天平测量信号与模型气动载荷历程之间的线性关系，作为载荷辨识的模型。采用Tikhonov正则化和子空间投影法相结合的混合正则化方法，将高维的、不适定的载荷辨识问题转化为低维的适定问题，以利于快速求解。提出了一种新方法来确定合适的投影子空间维数，然后应用L曲线准则来寻找低维正则化问题的最优正则化参数。最后通过算例验证了系统建模方法的精度和载荷辨识算法的有效性与稳定性。

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基于附加源波叠加法的声辐射计算研究

夏雪宝;向阳;

振动与冲击. 2015, 34(1): 104-109.

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针对单极子波叠加法在特征波数处声场解的非唯一性问题，采用一种通过添加附加源克服解非唯一性的方法-附加源波叠加法，即在单极子波叠加法的基础上添加一定数量附加源从而获得声场全波数域内的唯一解。本文给出了具有解析解的脉动球源、振荡球源及无解析解的立方箱体结构三个数值算例。计算结果表明：对于脉动球源，添加一个附加源就可较好解决声场解的非唯一性问题；对于振荡球源，增加附加源个数可解决声场解的非唯一性问题，但会降低声场解的精度，但通过增加单极子源个数可以很好提高计算精度；该方法计算效率略低于复数矢径波叠加法，但较三极子波叠加法效率更高；对于立方箱体结构，确定了最佳的附加源个数，保证了声场解的唯一性。

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阻尼矩阵选取对核电厂结构地震响应的影响分析

李小军;侯春林潘蓉周国良杨宇

振动与冲击. 2015, 34(1): 110-116.

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已有研究表明时程动力法中阻尼矩阵的确定对复杂结构工程的地震响应有明显的影响，而核电厂安全相关结构在抗震分析时通常采用时程动力法。为研究阻尼矩阵的选取对核电厂结构的地震响应的影响，本文从比例阻尼拟合的精度出发，基于结构不同振型对结构产生的影响程度入手，建立更为精确的结构阻尼模型，即等效比例阻尼，并进一步考虑结构自振特性以加权最小二乘法拟合确定等效比例阻尼系数，提出了核电厂结构地震响应分析相应的计算方法。计算结果表明，该方法较传统比例阻尼的方法更接近精确解，是核电工程抗震分析的一个实用参考应用。

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基于多元增量动力分析（MIDA）方法的RC核心筒结构地震易损性分析

郑山锁;杨威;杨丰;孙龙飞;侯丕吉

振动与冲击. 2015, 34(1): 117-123.

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RC核心筒结构在水平双向地震荷载作用下，结构地震响应的耦合作用会严重削弱筒体的变形能力和延性性能，加剧筒体结构破坏程度。本文引入地震动入射角来模拟结构可能遭遇到的更为客观、实际的水平双向地震激励，基于传统IDA方法，采用拉丁超立方体网络抽样法考虑地震动强度及地震动入射角对结构的共同影响，提出了多元增量动力时程分析(MIDA)方法。基于MIDA方法，利用有限元分析软件Perform-3D对20层RC核心筒结构进行多元增量动力时程分析，获取了能反映结构抗震性能的MIDA曲线，并基于性能定义出结构的四个极限性态点，进而获得结构的地震易损性曲线，对结构的易损性能进行了分析和评估。

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某大型工业厂房重型吊车运行荷载实测研究

柏炯

振动与冲击. 2015, 34(1): 124-129.

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大型工业厂房的桩基础不仅要承受厂房以及吊车梁等自身的恒荷载，而且同时也要承受吊车装卸运转所带来的循环活荷载。该类荷载的特点之一是每次发生的荷载值占其总荷载比例较高，另一个特点是其循环频率也较高。本文通过人工记录的方式对上海某造船基地切割和小型部件安装车间的重级工作制吊车运行情况进行了记录，随后进行统计、分析，建立起了适合该类工业厂房或类似工作形态吊车运行规律统计方法，并获得了适用于此类吊车循环荷载的三角波加载波形，并以规范制定的吊车工作制级别为依托建立了吊车运行规律的简化分析方法，验证了本次实测统计数据的可靠性。

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非线性系统响应功率谱密度的小波-Galerkin方法

孔凡;李书进;周旺保

振动与冲击. 2015, 34(1): 130-134.

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本文发展了广义谐和小波在确定非线性系统随机动力响应中的应用。首先，利用周期广义谐和小波展开非线性动力微分方程，并考虑小波的联系系数后，可将动力微分方程转化为一组非线性代数方程。其次，利用Newton迭代法数值解答了非线性代数方程，得到了非线性动力响应的小波变换。最后，根据响应时变功率谱与各阶小波变换之间的关系，计算求得了非线性动力响应的功率谱密度。数值模拟显示了本文建议方法与Monte Carlo模拟之间的吻合程度。

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基于最优复Morlet小波的结构密集模态参数识别

杜永峰;赵丽洁;党星海;李万润

振动与冲击. 2015, 34(1): 135-139.

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针对结构密集模态参数识别精度不高的问题，提出了一种小波Shannon熵与最小标准差相结合来优化复Morlet小波参数的方法。首先理论推导了中心频率与带宽参数的取值范围，其次采用两个最小原则对中心频率与带宽参数同时进行优化，通过仿真算例和模型实验的参数识别，验证了参数优化后的Morlet小波可准确地识别结构的密集模态参数，并且具有一定的抗噪性能。

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粘弹性介质中输流碳纳米管的动态稳定性分

梁峰;包日东;金莹;苏勇

振动与冲击. 2015, 34(1): 140-144.

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应用非局部粘弹性夹层梁模型分析粘弹性介质中输送脉动流碳纳米管的动态稳定性。在经典的欧拉梁模型中考虑了由管道内、外壁上的薄表面层引起的表面弹性效应和表面残余应力，同时考虑纳米管道的非局部效应，得到了改进的欧拉梁模型。用平均法对其控制方程进行求解，得到了管道稳定性区域。数值算例揭示了纳米管的壁厚、粘弹性特性、表面效应及两个介质参数对管道动态稳定性的复杂影响，结论可为纳米流体机械的结构设计和振动分析提供理论基础。

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协整系数矩阵的非平稳工程系统故障诊断应用研究

石海忱;陈前;林原灵

振动与冲击. 2015, 34(1): 145-150.

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对于非平稳工程系统，若系统变量是一阶单整的，则可以建立变量间的协整关系模型，通过理论分析证明，协整系数矩阵可作为故障空间的特征参数用作系统的故障诊断。非平稳系统变量首先要通过单位根检验以证明其一阶单整，然后使用Johansen检验法估计出协整系数矩阵，即特征参数，使用一对多分类的支持向量机(SVM)算法进行故障数据的训练和测试。使用液压舵面故障仿真系统作为试验平台，使用输入指令、舵面角度等5个一阶单整的系统变量作为协整变量，其估计出的协整系数矩阵作为特征参数，结果表明协整系数矩阵作为特征参数，SVM作为数据分类方法，具有很好的故障分类效果。

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空间主被动振动耦合器结构研究

张永亮郭百巍孟秀云

振动与冲击. 2015, 34(1): 151-155.

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对于双层隔振器，作动器的位置直接影响其主动隔振效果。在作动器性能理想的情况下，以不同放置方案所能达到的最优性能为评价指标，利用功率流方法研究了双层隔振器的被动部分参数对作动器放置位置的影响。针对双层隔振器两种作动器放置方案进行了理论推导和仿真分析。仿真结果表明：当放置于中间质量块与基础平台之间的阻尼系数大于放置于中间质量块与隔振对象之间的阻尼系数时，或者中间质量块质量比基础平台质量小时，或者当放置于中间质量块与基础平台之间的刚度系数和放置于中间质量块与隔振对象之间的刚度系数相差很大时，作动器应放置在中间质量块与隔振对象之间；其它情况下应放置在中间质量块与基础平台之间。

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剪切层形态对开式空腔气动噪声的抑制

余培汛 ;白俊强 ;郭博智;韩啸 ;韩珊珊

振动与冲击. 2015, 34(1): 156-164.

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如何抑制抑制开式空腔内的气动噪声是航空研究领域的一个研究热点。采用非线性扰动方程和基于雷诺平均NS方程的湍流人工重构方法对空腔标模进行数值模拟，通过与风洞试验数据的对比，验证了该计算方法的可靠性。基于此，在空腔前缘上方采用不同几何形状的栅板措施，以此来改变空腔前缘的剪切层形态，对比分析其对空腔湍动能、速度型、声源、声压级分布及压力脉动频谱特性的影响，分析可得：仅改变剪切层的方向和强度并不能降低空腔中的声源强度，还需通过改变剪切层的稳定性来影响空腔中声源的分布及强弱，这样才能有效降低流激振荡效果。研究结果表明：采用被动控制措施改变剪切层形态能有效抑制空腔中的气动噪声，其具备一定的工程应用价值。

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电梯系统共振失效的灵敏度研究

冯文周;;曹树谦;赵峰;胡铖;刘文波

振动与冲击. 2015, 34(1): 165-170.

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以曳引式电梯为研究对象，考虑电梯曳引绳刚度具有时变特性，对电梯系统建立了8自由度耦合振动的动力学模型。在对系统进行模态分析的基础之上，以影响系统模态频率的动力参数作为随机变量，结合DOE试验方法与神经网络技术，得出系统随机变量与系统模态响应之间的显性函数关系式。依据动态结构系统的固有频率与激振频率差的的关系准则，定义了系统共振的失效模式，并对系统的随机变量进行了可靠性灵敏度分析。研究表明，绳头侧刚度和曳引机支撑刚度对频率共振影响最为明显，因此，在电梯系统设计中可以通过修改该动力参数达到有效降低共振的风险。同时，在实际工作中应该严格关注和监视该动力参数的变化，避免发生共振。

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内燃机噪声优化对车内声学的影响研究

毛杰, 郝志勇

振动与冲击. 2015, 34(1): 171-176.

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提出了内燃机结构辐射噪声的仿真与优化方法，评价了内燃机噪声优化前后车内噪声的变化。建立了内燃机和前围板的有限元模型，通过模态分析验证了模型的精度。采用柔性多体动力学方法计算了内燃机的振动响应，并结合边界元算法得到了结构辐射噪声。完成了机体的结构优化，通过提升刚度使整体模态频率与激励峰值频率分离，从而降低机体结构响应，减小辐射噪声。搭建了内燃机与前围板的声学耦合模型，计算得到经机体结构优化前后的内燃机辐射噪声通过前围板后进入车内的声功率。结果显示，机体的优化方案大幅降低了其辐射噪声，从而减小了整机的辐射噪声。研究内燃机噪声与车内噪声的传递路径后，发现车内噪声有了明显的下降，从而证实了优化设计的可行性和有效性。

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具有初始几何缺陷加劲板的动态屈曲

马牛静;王荣辉;韩强

振动与冲击. 2015, 34(1): 177-181.

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针对工程中常用的加劲板，研究了动态屈曲的求解方法。将加劲板分为母板与加劲肋两个部分考虑，其中母板按经典薄板理论计算，加劲肋视为Euler梁。假定加劲板的位移，利用Hamilton原理结合系统能量和振型叠加法建立了加劲板的动态屈曲特征方程。最后，选择四边简支加劲板进行数值分析，分析中考虑初始几何缺陷的影响，并讨论了初始几何缺陷、加劲肋的数量及其刚度的变化对动态屈曲临界荷载的影响。结果表明：一阶模态的初始几何缺陷对加劲板的临界荷载影响很大，而增加加劲肋的数量及其刚度可以提高加劲板的抗动态屈曲能力。研究结果也为加劲板的结构设计方法提供一定的参考。

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四分裂导线尾流驰振数值模拟研究

严波蔡萌琦吕欣周林抒

振动与冲击. 2015, 34(1): 182-189.

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利用风洞试验测量四分裂导线的空气动力系数，得到各子导线的空气动力系数随风攻角的变化曲线，表明尾流干扰对处于上风子导线尾流区的子导线的气动特性影响明显。给出利用ABAQUS有限元软件模拟分裂导线尾流驰振过程的方法，进而针对典型四分裂导线线路段，模拟得到包括整档舞动和次档距振动的尾流驰振现象，分析了整档舞动和次档距振动的特征，以及间隔棒不同布置方式和风速对尾流驰振的影响。

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围压条件下砂岩循环冲击损伤的力学与超声分析

刘少赫1;许金余1,2;王鹏1;张国喜3

振动与冲击. 2015, 34(1): 190-194.

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采用带围压装置的φ100mm霍普金森压杆系统，对砂岩试样进行了单轴冲击和4MPa、20MPa围压条件下的循环冲击试验，并对每次冲击前后的砂岩试样进行超声纵波检测，分析了砂岩在冲击荷载循环作用下的应力、应变特征，定义了砂岩试样的屈服-弹性比用以描述围压下试样应力应变曲线的弹塑性特征，采用纵波波速定义了砂岩试样的冲击损伤并分析了循环冲击试验中砂岩试样纵波波速和应力应变之间的关系。分析发现：在围压作用下，应力－应变曲线呈现典型的弹塑性特征。随着冲击荷载循环作用次数的增加，砂岩试样屈服应力、峰值应力降低，屈服应变、峰值应变增加。随着循环冲击作用次数的增加，砂岩试样的应力、应变特征与纵波波速之间存在良好的相关关系。较低围压状态下累计损伤度明显高于较高围压下砂岩的累积损伤，砂岩循环冲击损伤具有明显的围压效应。研究结果对地下工程的建设和防护有一定的指导意义。

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薄煤层采煤机振动特性研究

赵丽娟田震

振动与冲击. 2015, 34(1): 195-199.

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为研究复杂煤层赋存条件下薄煤层采煤机的振动特性，根据多体拓扑结构建立采煤机刚柔耦合模型，通过仿真得到采煤机在截割含夹矸韧性煤工况下前后滚筒受到冲击载荷作用时的动态特性。基于子结构模态综合方式（CMS）的振动疲劳分析方法，进行危险点动应力与模态振动的相关性分析，发现牵引部壳体在实际工作过程中产生具有3阶垂向弯曲模态特征的弹性振动；以不同测试点加速度频域响应为依据，分析采煤机振动对其电控系统以及液压系统的影响，判断测试点加速度与模态振动的相关性，同时确定出牵引部柔性壳体的高动应力区域及其结构疲劳性质。分析结果为薄煤层采煤机的优化设计、后续测试、安全性评价提供了重要的参考。

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不同弹头形式的易碎弹冲击航空有机玻璃的数值分析

荣吉利;诸葛迅;李健;项大林;林贤坤

振动与冲击. 2015, 34(1): 200-205.

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利用霍普金森杆(SHPB)实验方法，针对由金属与硫混合而成的易碎弹复合材料及某航空有机玻璃材料，测得了不同应变率下两种材料的动态力学参数。根据实验数据拟合给出易碎弹与航空有机玻璃材料的Johnson-cook强度模型参数，并对参数进行数值仿真验证。在此基础上，利用AUTODYN-3D有限元程序，对具有不同弹头形式的易碎弹冲击航空有机玻璃全过程进行数值模拟，通过对比子弹的破碎效果及对航空有机玻璃的毁伤效果，分析总结了相关规律。结果表明：该复合材料具有较好的易碎效果；空尖易碎弹的破碎效果优于普通易碎弹，并且对航空有机玻璃的毁伤效果逊色于普通易碎弹，更加符合实际应用。

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考虑内部激励随机性的两级分流式人字齿轮传动动力学特性

廖映华;;秦大同 ;刘长钊

振动与冲击. 2015, 34(1): 206-212.

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根据某特种装备用两级分流式人字齿轮传动系统的构型特点，考虑轴承变形、啮合刚度、啮合误差和齿侧间隙等因素，建立了两级分流式人字齿轮传动系统的轴承-齿轮耦合非线性动力学模型。采用Runge-Kutta逐步积分法求解系统的非线性动力学微分方程，从而获得随机啮合刚度和啮合误差激励作用下两级分流式人字齿轮传动系统的动态啮合力和动态支承力及其频谱，采用Monte Carlo仿真获得动态啮合力和动态支承力的统计特征，研究了啮合刚度和啮合误差随机性对动态啮合力和动态支承力的影响规律，为两级分流式人字齿轮传动系统动力学优化以及动态可靠性优化奠定基础。

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2015年, 第34卷, 第1期　
刊出日期：2015-01-15

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