振动与冲击

Select

郭宇飞，侯保林

振动与冲击. 2015, 34(22): 1-8.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对现有坦克自动装弹机无法实现任意角度装填的问题，设计了一个两自由度的弹药传输机械臂。研究了考虑链条、转铰柔性且负载变化情况下弹药传输机械臂的位置控制与柔性振动抑制。将链条与转铰简化为线性的无惯量弹簧，以此为基础，采用第二类Lagrange方法建立了弹药传输机械臂的刚柔耦合动力学模型。基于奇异摄动技术设计了系统的混合控制策略，其中，柔性振动抑制采用速度反馈控制；刚性部分的大范围运动采用一种基于隐式Lyapunov函数的连续时变增益PD控制，控制器的增益是系统状态变量的可微函数，随着系统状态变量逐渐趋向于零，该增益逐渐趋向于无穷大，但是控制力始终保持在有界的范围内。仿真结果显示，所设计的混合控制器可以克服负载变化及柔性振动的影响，实现了弹药传输机械臂的点到点的位置控制及柔性振动抑制，具有非常强的鲁棒性。

Select

高寒高海拔多年冻土地区抗侵彻深度的研究

谭仪忠1，刘元雪1，张裕1，葛增超1，周家伍2

振动与冲击. 2015, 34(22): 9-12.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了深入探讨弹体对高寒高海拔地区多年冻土侵彻作用，论文从多年冻土的温度特性出发，应用符合冻土特性的摩尔-库伦强度准则推导了多年冻土地区抗侵彻深度理论计算公式，结果表明，该公式能够反映冻土温度与侵彻阻力的关系，是空腔膨胀理论在冻土材料中的一次有益尝试。对理论分析计算结果与Young侵彻公式的计算结果进行比较，其最大侵彻深度与速度变化趋势相一致，也论证了本文理论公式的合理性。通过案例分析发现，多年冻土层的温度状况对弹体的最大侵彻深度的关系较为密切，能够较为客观的反映冻土类材料的特性。

Select

蜗壳不同心度对核主泵瞬态水动力特性研究

王鹏，袁寿其，王秀礼, 周帮伦，卢加兴

振动与冲击. 2015, 34(22): 13-18.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了研究核主泵在不同工况下运行时的瞬态特性，基于RNG k-ε模型采用CFX三维非定常数值模拟的方法分析了核主泵在四种不同同心度下的压力脉动变化规律。结果表明：偏心距的改变并没有改变叶轮的主频，但随着偏心距的增加，叶轮内的压力脉动幅值先减小后增大。各偏心距在不同工况下压力呈相似规律变化，且波动次数正好等于导叶的数目，说明叶轮内流动状态受导叶的影响很大。小流量工况下，脉动幅值随着偏心距的增加波峰出现的位置逐渐向下一个时刻推移且不同偏心距下的压力脉动幅值差别较大；设计工况下叶轮流道内压力脉动幅值波动明显小于小流量工况，且出口压力脉动幅值远大于进口。大流量工况下叶轮内各监测点的压力脉动幅值在各偏心距下从叶轮进口到出口均呈现不稳定波动，其波动幅值远大于设计工况。分析结果表明：偏心距在10mm~15mm时，核主泵在各工况下运行的压力脉动最小。

Select

基于声信号处理的骨铣削状态监测

代煜1，雪原2，张建勋1

振动与冲击. 2015, 34(22): 19-23.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

考虑到声信号能够提供关于切削刀具和组织接触状态的信息，通过采集和分析在椎板切除手术中发出声信号实现铣削状态的监测。建立微分方程描述了椎板受切削力作用时产生的受迫振动，并证明了振动的幅度会随着骨厚度的减少而增大。利用离散小波变换从采集的声压信号中提取主轴频率的整数次谐波分量，通过计算一些特殊尺度上的小波能量积来判断铣削的状态。提出的状态监测方法在猪脊柱上进行的铣削实验中得到了验证，实验结果表明当椎板将要被穿透时小波能量积会显著增大。

Select

混凝土恒定围压下冲击加载实验装置研制

张磊何翔王晓峰孔德锋

振动与冲击. 2015, 34(22): 24-27.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研制了一种可实现混凝土、岩石和土等非均匀材料恒定围压下轴向冲击压缩加载的实验装置，用以研究复杂应力状态下高应变率力学性能。该装置通过围压油缸和轴向油缸对试件施加静水压，利用大直径分离式Hopkinson压杆（SHPB）进行轴向冲击加载，测量了恒定围压下材料动态应力-应变曲线。该装置主要具有如下优点：（1）冲击加载前试件处于静水压状态；（2）轴向冲击加载过程中试件围压保持恒定不变。实验结果表明，围压对混凝土材料动态力学性能有明显影响。

Select

精密数控机床液体静压导轨油膜波动补偿控制研究

胡均平1，胡骞1，李科军1，刘成沛1，徐大清2

振动与冲击. 2015, 34(22): 28-34.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对加工载荷作用下液体静压导轨油膜厚度波动的问题，建立闭式液体静压导轨系统状态空间模型，利用精密数控机床加工载荷可预知的特性，提出对静压导轨油腔压力的主动预见控制策略。采用MATLAB搭建了油膜波动补偿控制系统的仿真模型，分析比较了不加控制、采用最优控制和引入主动预见控制时导轨油膜厚度波动情况，并观测采用后两种控制方式时的油腔压力改变量。仿真结果表明：预见控制作用下油膜厚度波动量比采用最优控制方式时减小73.3%，比不加控制时减小94.1%；而且，油腔压力对加工载荷的跟随性提升23%。最后，以溜板动态偏移量为指标进行实测分析，验证了主动预见控制策略对油膜波动补偿的有效性。

Select

超高层建筑横风向荷载反演分析

方明新1,杨志勇1,郅伦海1

振动与冲击. 2015, 34(22): 35-41.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

提出一种利用风致响应识别结构横风向风荷载的反分析方法。该方法基于卡尔曼滤波理论和正交分解技术（POD）,利用有限测试楼层的风致响应可以识别结构动态风荷载。结合工程实例，对方形超高层建筑进行了风荷载反演分析，并与风洞试验结果开展了对比研究，验证了该方法的适用性及准确性。结果表明估计的风荷载时程及功率谱与试验结果符合较好，多种噪声水平下的反演结果基本满足实际工程需要。研究结果为超高层建筑抗风设计及相关研究提供有用的资料及依据。

Select

基于响应面法的印制电路板组件有限元模型修正

王开山1,李传日1,庞月婵1,郭恒晖1

振动与冲击. 2015, 34(22): 42-46.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在将印制电路板和元器件材料看作正交各向异性的前提下，提出了一种基于响应面法的印制电路板组件（PCBA）有限元模型修正方法。利用相关性分析筛选出对PCBA模态频率影响较大的参数作为修正参数；根据修正参数的数目选择合适的试验设计方法获取样本点构造多项式响应面模型；通过最小二乘法确定多项式系数并检验响应面拟合精度；用响应面计算结果与模态试验结果的误差绝对值构造目标函数；通过多目标遗传算法（MOGA）迭代计算得到优化修正参数，将修正后参数值代入有限元模型得到修正模型。以某航空电子产品中的某PCBA为案例，对比修正前后各阶模态频率与试验值的相对误差，结果表明修正后模型各阶模态频率与试验值的相对误差均明显减小，验证了该方法对PCBA模型修正的有效性。

Select

斜向激振模式下振动轮的滞回耦合特性分析

郑书河1 林述温2

振动与冲击. 2015, 34(22): 47-53.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

根据斜向激振模式下振动压实的土壤其水平、垂直两方向上滞回恢复力与位移之间呈现不同的滞回形态，考虑土壤的密实度较高时振动轮在土壤面层水平方向上发生脱耦打滑，垂直方向上发生脱耦跳振现象，采用仅依据土壤特性参数的水平对称和垂直不对称滞回模型，分阶段按工况建立系统动力学方程，在一次近似前提下，利用谐波线性法将非线性作用力线性化为等效刚度和等效阻尼。通过数值计算，研究斜向激振下振动轮水平和垂直方向上非线性滞回响应及相互耦合特性，分析压实进程中振动轮发生连耦、滑转和跳振三工况下响应特性及工况相互转换规律。压实进程中合理调整激振参量，一定程度上可避免振动轮发生跳振、打滑现象，从而保证压实质量、压实效率及驾驶舒适性。

Select

基于形态非抽样融合与DCT高阶奇异熵的液压泵退化特征提取

孙健，李洪儒，王卫国，许葆华

振动与冲击. 2015, 34(22): 54-61.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对轴向柱塞式液压泵性能退化过程中振动信号非线性强、退化特征提取困难等问题，提出一种基于形态非抽样融合与DCT高阶奇异熵的退化特征提取方法。首先，在形态非抽样的一般框架下，提出了形态非抽样小波融合方法，通过构建特征能量因子对各分解层近似信号进行筛选，并依据融合规则实现双通道振动信号的融合重构，以改善重构信号中的特征信息；在此基础上，利用DCT高阶谱分析法对融合信号作进一步处理，并通过奇异值分解分别计算Shannon奇异熵和Tsallis奇异熵，以此作为液压泵性能退化特征向量；最后，利用仿真信号以及液压泵的实测振动信号，验证了该方法的有效性。

Select

不同质量粒子分布SPH方法及其应用

艾孜海尔?哈力克1, 2,热合买提江?依明2，开依沙尔?热合曼2，买买提明?艾尼1

振动与冲击. 2015, 34(22): 62-67.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

光滑粒子流体动力学(SPH)方法是一种新发展起来的纯拉格朗日数值方法，其最大的优点是不需要对自由表面进行特殊处理，有利于模拟飞溅、破碎等高度非线性流。SPH方法的一个缺点是计算的时间复杂性高，因为需要大量粒子详细定义流体，使之计算时间相应增加。本文在核半径保持不变的情况下为了提高计算效率和精度提出不同质量粒子分布的方法，即在关键计算区域分布较小质量粒子，而在其它区域分布较大质量粒子。本文首先通过静水数值模拟，初步验证了此方法的有效性。之后，对半浸泡振荡圆筒所产生的小振幅水波进行了数值模拟。将数值模拟结果与已有的实验结果进行了对比分析。分析结果表明此方法能够明显提高计算精度的同时可以节省大量计算时间。

Select

磁致伸缩仪超声空化流的数值研究

夏冬生，孙昌国，于彦，张会臣

振动与冲击. 2015, 34(22): 68-73.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

基于CFD方法采用“Singhal完全空化模型”和动网格技术对磁致伸缩仪超声空化流进行数值计算。计算结果表明变幅杆高频振动引起试样表面附近局部流场发生空化并且在试样表面形成脉冲压力。压力和空泡体积组分在试样表面近似呈环形分布，并且随试样振动，二者周期性变化。试样表面中心区域空泡经历两次振荡后溃灭，产生强烈脉冲压力，其峰值可达到约5MPa。脉冲压力在试样表面按间隔环形区域分布，且随试样振动在相邻环形区域上交替出现。随超声波在空化流场中传播，声压快速衰减。压力只在距变幅杆端面约20mm内有明显波动。当振幅从25μm增大到30μm，试件中心区域脉冲压力增大；振幅进一步增大到35μm，尽管空化效果增强，但试件中心区域所受脉冲压力作用减弱。

Select

粘弹性本构对于人耳动力学特性影响的数值研究

田佳彬,饶柱石1，塔娜1，许立富1，黄新生2

振动与冲击. 2015, 34(22): 74-81.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了分析中耳软组织的粘弹性材料特性对于人耳系统动力学特性的影响，建立了包括外耳道、中耳和耳蜗的整耳有限元模型。外耳道和中耳模型应用微CT扫描和逆向成型技术建立，耳蜗采用双腔导管形式的简化模型。基于该模型，中耳部分软组织的材料属性采用线性粘弹性，用于表征动态分析中的能量损耗。于外耳道施加90 dB SPL声压，从而模拟正常人耳的声激励，并在计算中考虑外耳道气体、中耳固体和耳蜗流体的多场耦合作用。中耳的结构响应包括了鼓膜脐部与镫骨底板位移和镫骨底板速度传递函数，耳蜗的流体压力响应则用于计算中耳压力增益、耳蜗输入声阻抗和耳蜗压力逆向传递函数。结果表明，考虑粘弹性特性后，人耳系统的动态响应参数相比线弹性有了一定程度的改善，特别是在高频段的提升较为明显，与实验测量数据具有更好的匹配效果，说明了粘弹性本构关系的引入在人耳动力学建模中的必要性。

Select

轴向运动层合薄壁圆柱壳内共振的数值分析

张宇飞1,3，王延庆2，闻邦椿3

振动与冲击. 2015, 34(22): 82-86.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以轴向运动复合材料薄壁圆柱壳作为研究模型，考虑复合材料圆柱壳的弹性模量随其振动频率而变化(动态弹性模量)，根据Donnell非线性扁壳理论及经典层合壳理论得到模型的非线性振动微分方程。采用包含四个广义模态坐标的位移展开式，利用Galerkin方法对振动微分方程进行离散化，然后应用变步长四阶Runge-Kutta法对非线性模态方程组进行数值积分，研究了复合材料圆柱壳的1:1:1:1内共振现象。最后讨论了圆柱壳的轴向运动速度、阻尼系数及外激励幅值对系统1:1:1:1内共振响应的作用。

Select

应力状态在球形弹丸撞击6061-T6铝薄靶弹道行为数值预报中的作用

肖新科1，王要沛2，王爽1，张伟3

振动与冲击. 2015, 34(22): 87-91.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

近期研究表明，部分金属材料的延性断裂与应力三轴度和Lode参数同时相关。将近期文献中提出的两个包含Lode参数影响的断裂准则写入了有限元程序ABAQUS，并用于1.6 mm厚6061-T6铝合金靶板在7.9 mm直径球形弹丸撞击下断裂行为和弹道极限的数值预报。为揭示应力状态的影响，同时还采用了两种不考虑Lode参数影响的断裂准则进行了有限元计算，并将数值模拟结果与试验结果进行了对比。对比表明，Lode参数的引入可提升6061-T6铝合金靶板断裂行为和抗侵彻性能的数值预报效果。

Select

基于水平阵的柱面声源高分辨时反聚焦定位方法

韩闯1,2, 于树华1,2, 时胜国1,2, 何盼盼1,2, 时洁1,2

振动与冲击. 2015, 34(22): 92-97.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在浅海条件下，利用水平阵对水下目标进行噪声源近场高分辨定位时会受到海面、海底形成的多途效应的影响，定位结果具有严重的背景起伏,甚至出现虚假目标。在建立水平阵近场柱面聚焦测量模型的基础上，分别研究了适用于单频线谱信号和宽带连续谱信号的水平阵柱面聚焦定位方法。该方法一方面将幅度补偿引入到MVDR近场聚焦波束形成中，充分利用了声波的幅度信息和相位信息;另一方面根据基于射线理论的虚源法建立的水声相干多途信道模型和静态介质中波传播的互易性和时反不变性，生成了与水声信道特征信息相匹配的空间聚焦导向矢量。计算机仿真实验结果表明，该方法可以有效克服多途效应的影响，实现柱面声源高分辨定位。

Select

基于动态轧制力的四辊冷轧机七自由度振动特性研究

刘浩然1 张莹2 时培明3 赵红旭3

振动与冲击. 2015, 34(22): 98-102.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对四辊冷轧机机座辊系系统，考虑轧辊振动位移对轧制力的影响，建立了基于动态轧制力的非线性七自由度振动模型；运用平均法求解此七自由度非线性模型，得到此系统的幅频特性方程，进一步运用奇异性理论得到了系统的分岔行为；通过现场实际数据分析了各个参数对幅频特性的影响以及对系统分岔和混沌特性的影响。这为四辊冷轧机的动力学研究和抑制振动的发生提供了理论参考。

Select

基于真实形状鸟体的撞击方向对鸟撞分析影响研究

张大海1,2，费庆国1,2，刘宏月1,2

振动与冲击. 2015, 34(22): 103-108.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

鸟体形状及撞击方向对鸟撞分析有很大影响。真实鸟体形状复杂，不同鸟类外形、大小各异，因此研究中常采用简化的替代模型进行模拟，四种常见的鸟体替代模型为：球体、圆柱体、两端半球-中间圆柱体、椭球体。实际鸟撞事故中，鸟可能从头部、尾部、翼部及腹部等不同方向撞击飞机，所造成的影响也不尽相同。首先，建立真实形状鸟体撞击刚性靶有限元模型，研究不同撞击方向对鸟撞分析的影响；进一步进行四种简化的鸟体替代模型鸟撞分析，并与真实形状鸟体分析结果进行对比，研究鸟体替代模型对真实形状鸟体不同撞击方向替代的适用性。研究表明：1）不同撞击方向对鸟撞分析结果有较大影响，腹部冲击力极值最大，但冲击持续时间最短；头部和尾部冲击极值相对较小。2）腹部冲击鸟体动能衰减最快也最多，尾部和翼部次之，头部衰减最少。3）尾部撞击和两端半球-中间圆柱体撞击计算结果吻合较好；腹部撞击和椭球体长边侧撞击计算结果吻合较好；头部、翼部撞击和替代模型计算结果吻合度较差。

Select

含随机不确定参数复合材料薄壁结构吸能特性评估方法研究

解江冯振宇赵彦强牟浩蕾李翰

振动与冲击. 2015, 34(22): 109-114.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

复合材料薄壁圆管是一种典型的吸能元件，由于复合材料力学性能分散度较大、加工精度较低，为复合材料薄壁吸能结构引入了难以忽略的不确定因素，为此，提出了一种含随机不确定参数复合材料薄壁结构吸能特性评估方法。考虑材料力学性能和结构特征尺寸的不确定性，评估了准静态压溃的条件下薄壁圆管的峰值载荷和比吸能这两个关键吸能指标。首先，根据试样级的材料性能实验确定各参数的分布特征；其次采用Plackett-Burman方法选取实验点，采用显式求解的有限元方法进行分析选出对比吸能和峰值载荷影响显著的参数；然后，建立影响显著参数和结构吸能特性指标间的二阶响应面函数；最后，根据参数的分布情况进行抽样计算得到吸能特性指标的分布情况。算例研究结果显示，对于本算例中的复合材料薄壁圆管而言，纤维方向拉伸强度、纤维方向压缩强度、圆管壁厚和基体压缩强度对其轴向压溃时的比吸能和峰值载荷影响显著。

Select

大型柔性整流罩分离特点仿真分析

张大鹏1，雷勇军1,柳海龙2，唐霄汉2

振动与冲击. 2015, 34(22): 115-120.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

通过建立整流罩刚体和弹性体有限元模型，联合大型商用软件MSC.Nastran和LS-DYNA对新一代大运载火箭整流罩分离过程进行了仿真分析。通过与刚体模型对比，分析了分离过程中整流罩自由模态、变形特点、运动轨迹、能量变化以及呼吸运动对分离角速度、罩内可用包络空间的影响情况。结果表明：整流罩呼吸运动对罩内可用包络空间影响最大的区域是后柱段下端；呼吸运动对整流罩质心运动轨迹影响较小；呼吸运动使过顶角速度和脱钩角速度明显减小，过顶时间和脱钩时间有所延迟；呼吸运动可导致分离弹簧势能损失达36%左右。这些结论可为整流罩分离系统的优化设计及提高整流罩分离可靠性等方面提供重要参考。

Select

防松胶对螺纹连接预紧力影响的试验研究

董得义，李志来，杨利伟，徐宏

振动与冲击. 2015, 34(22): 121-124.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

螺纹连接件由于其显著的优点被广泛的应用在空间光学遥感器结构件的装配中，保证螺纹连接结构可靠性的关键是选用合适的紧固件并控制其预紧力。在螺纹上涂防松胶是当前常用的防松手段，但在工程应用中发现，螺纹在涂胶前后，或对比涂不同种类的防松胶，在施加同样的拧紧力矩的情况下，螺栓上产生的预紧力都有较大差别。本文针对空间光学遥感器装配中常用的防松胶对螺纹连接预紧力的影响进行了定量的试验研究，结果表明：在螺纹上涂硅橡胶D04（L），与不涂胶相比，同样的拧紧力矩在螺栓上产生的预紧力要减小50%~70%；而在螺纹上涂厌氧胶乐泰243，同样的拧紧力矩在螺栓上产生的预紧力要增大46%~98%。本文的研究表明，首先，某个种类的防松胶在使用前，要对这种防松胶对螺纹连接预紧力的影响进行定量的试验测试，并根据测试结果调整在螺栓上施加的拧紧力矩，以达到预期的螺栓预紧力；其次，在需要对预紧力精确控制的连接区域，力矩扳手紧固的方式已经不再适用。

Select

轴向移动局部浸液单向板非线性动力学分析

李红影李健张英杰李东

振动与冲击. 2015, 34(22): 125-128.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究轴向移动局部浸液单向板的非线性动力学特性及其稳定性。建立单向板的非线性振动方程，并考虑几何非线性、轴向移动、轴向张力、阻尼、液固耦合作用及非线性气动载荷，应用Galerkin方法对振动方程离散化，获得模态坐标上的非线性微分方程组。对离散后的非线性方程组分别应用近似解析法和数值方法进行分析，研究系统的主共振特性。

Select

正交加筋圆柱壳-球壳组合结构自由振动分析

李正良，胡浩，于伟

振动与冲击. 2015, 34(22): 129-137.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究了不同边界条件下光滑和正交加筋圆柱壳-球壳组合结构的自由振动。通过对圆柱壳与球壳连接处进行简化处理，把球壳当成自由约束，把圆柱壳当成简支约束，根据Flügge薄壳理论，利用Rayleigh-Ritz法求得结构频率，并与有限元软件ANSYS结果进行比较,证明了该简化方法的适用性及有效性，并分析了球壳扁率及组合壳体长径比对频率的影响。结果表明：随着球心半角Φ增大，结构自振频率降低；长径比L/Rc增大，球心半角Φ对组合结构频率影响逐渐减弱，且结构自振频率逐渐降低，降低幅度在减小。

Select

噪声扰动下时滞复杂网络的动力学参数及网络拓扑结构辨识

卫亭1 杨晓丽1 孙中奎2

振动与冲击. 2015, 34(22): 138-143.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

随机噪声和时间滞后普遍存在于耦合网络，而且网络结构往往未知或部分未知．鉴于此，针对噪声扰动下含耦合时滞的复杂网络，基于网络间随机广义投影滞后同步原理，通过设计合理的控制器与自适应更新规则，构建了辨识网络模型未知动力学参数及拓扑结构的识别方案．结合随机时滞微分方程的LaSalle型不变性原理，从数学上严格证明了识别方案的准确性．通过具体的网络模型，借助于计算仿真进一步验证了识别方案的有效性.数值模拟的结果表明不但网络的未知动力学参数和拓扑结构能够得到准确辨识，而且识别方案不依赖于耦合时滞、更新增益及网络拓扑结构等的选取．

Select

环境激励下古建筑飞云楼动力性能分析

高延安1，杨庆山1，王娟1，秦敬伟1，2

振动与冲击. 2015, 34(22): 144-148.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

中国古建筑是华夏文明的重要组成部分，其精湛的结构技艺与独特的建筑美学对周边国家的古代建筑产生了深远影响。木结构建筑因其历史长和使用广范而成为中国最具特色的古建筑分支，随着时间的推移，该类建筑的保护日益迫切，了解和把握古建筑的结构动力特性能对其维修和保护具有重要意义。为在不损伤古建结构性能的条件下获得结构动力响应数据，利用自然环境激励对具有代表性的纯木古建筑飞云楼进行了动力测试。应用随机减量技术(RDT)对随机子空间识别 (SSI) 法的精度进行改进，利用改进的SSI对飞云楼的动力响应数据进行分析，获得了结构的自振频率，阻尼等模态参数，得到的飞云楼的动力特性参数能为保护该古建筑提供借鉴和依据。

Select

圆柱壳振动控制中的约束阻尼拓扑优化研究

窦松然，桂洪斌，李承豪，乔永亮

振动与冲击. 2015, 34(22): 149-153.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

对结构进行阻尼敷设可以有效地提高其减振效果。基于RAMP插值模型的密度法，以结构的模态损耗因子的倒数的最小化作为优化目标，以阻尼结构的体积作为约束条件，以约束阻尼单元的相对密度作为设计变量，建立约束阻尼结构的拓扑优化模型。并基于优化准则法推导了设计变量更新准则，结合有限元法，编写了约束阻尼材料的拓扑优化程序，对圆柱壳在振动控制中的约束阻尼结构进行了拓扑优化分析。分析结果表明，基于优化准则法的振动拓扑优化方法所需迭代次数少，可有效地减少结构的振动响应，验证了设计方法的有效性。

Select

大跨径悬索桥施工期尖顶型主缆驰振性能分析

李胜利1，王超群1，王东炜1，欧进萍2

振动与冲击. 2015, 34(22): 154-160.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

大跨径悬索桥施工期主缆驰振现象严重影响施工进度和施工人员安全，对其研究具有重要的理论意义和工程价值。针对主缆施工进度对悬索桥施工期大尺寸尖顶型主缆静风系数及驰振性能影响的问题，采用CFD数值模拟方法，参考西堠门大桥施工期猫道和主缆设计参数。首先，结合猫道风洞试验的结果，验证了数值模拟参数设置的正确性；然后，计算了考虑猫道影响时，施工期三角形形状、五边形形状的主缆在不同施工进度下的阻力和升力系数；最后，利用登哈托准则，计算了施工期主缆不同施工进度工况的驰振力系数。结果表明：数值计算参数设置方法是正确的；考虑猫道的影响，随着主缆单层索股数量的不断增加，施工期下部呈三角形形状和中部呈五边形形状主缆工况的阻力系数变化不大，而升力系数随攻角变化而下降的趋势越来越明显；随着单层索股数量的增加，驰振力系数总体上呈下降趋势，对称型工况比不对称型工况发生驰振的可能性更大。

Select

基于复合前馈补偿的混合磁悬浮CMG转子主动振动控制

崔培玲 1, 2,盖玉欢 1, 2,李海涛 1, 2

振动与冲击. 2015, 34(22): 161-166.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

混合磁悬浮控制力矩陀螺转子高速旋转时产生与转速同频的振动。为实现主动振动控制，本文分析了被动磁轴承在径向平动自由度上的耦合磁力随转子径向扭转角的变化规律，提出了基于复合前馈补偿的混合磁悬浮转子主动振动控制方法，在同频位移刚度力超前前馈补偿中考虑被动磁轴承径向耦合磁力的影响，同时在两径向通道之间补偿同频耦合电流刚度力。仿真结果表明，该主动振动控制方法使同频轴承力减小到未补偿前的9.3%，验证了该方法的有效性。

Select

碟形弹簧力学性能研究

邢佶慧1，黄河2，张家云3，杨庆山1

振动与冲击. 2015, 34(22): 167-172.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

碟形弹簧广泛应用于建筑结构和桥梁隔震装置中，组合碟簧的阻尼特性和刚度是影响隔震效果的重要因素，但目前对组合碟形弹簧力学性能的数值模拟方法存在很大差别，尚未有统一的加载和边界约束条件，且缺乏对其阻尼特性的定量描述。本文选取B系列碟形弹簧，分别对单片和2片叠合、3片叠合、3片叠合2组对合、3片叠合6组对合等组合碟形弹簧进行了静、动力加载性能试验，考察加载预压量、动荷载幅值、加载频率对等效刚度和等效阻尼比的影响，采用ANSYS软件对模拟试验工况，基于静力加载试验实测数据，考虑碟形弹簧与上、下压板间摩擦作用，计算碟形弹簧锥面间摩擦系数等效值，并将其用于组合碟形弹簧件承受动荷载的数值模拟，与试验结果吻合较好。

Select

预紧量和振动量级对金属橡胶减振器振动特性影响研究

邹广平，刘泽，程贺章，唱忠良

振动与冲击. 2015, 34(22): 173-177.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

通过对随机激励下金属橡胶减振器减振机理的深入研究，在线性随机振动理论基础上，结合金属橡胶非线性力学特性，推导了金属橡胶减振系统均方根加速度响应的近似求解公式。对金属橡胶减振器进行正弦扫频试验和随机振动试验，研究了预紧量和振动量级对金属橡胶减振器振动特性的影响，并将理论计算结果与试验结果进行比较研究，分析了误差产生的原因并确定了公式的适用范围。

Select

直线超声电机驱动的精密运动平台的位移分辨率

王金鹏1，周宏平1，时运来2

振动与冲击. 2015, 34(22): 178-182.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

纳米级精度的运动平台在电子隧道扫描显微镜、光刻机及精密医疗设备上有着广泛的需求。传统驱动方式中大行程和高精度一直是一对难以调和的矛盾，直线超声电机直接驱动的精密运动平台可望缓解这一问题。针对所建立的大行程直线超声电机系统研究其位移分辨率的影响因素，通过死区时间理论和启停实验曲线分析探索了运动平台所可能达到的最小步距。借助XL-80激光干涉仪，通过实验研究了驱动波形、预压力及驱动电压对平台步距的影响。位移分辨率实验结果显示，运动平台分辨率可以达到25nm。

Select

钢筋混凝土烟囱爆破拆除倒塌与受力过程研究

褚怀保1，徐鹏飞2，叶红宇1，杨小林1,3

振动与冲击. 2015, 34(22): 183-186.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

论文以高速摄影监测结果和数值模拟计算结果为基础，对钢筋混凝土烟囱爆破拆除倒塌过程和保留筒壁受力过程与状态进行了综合分析研究。烟囱倒塌过程经历了爆破切口形成、中性轴形成、定轴转动和塌落触地四个阶段，爆破切口形成后保留筒壁须有0.5s～3.0s的稳定阶段来保证在荷载重新分布过程中中性轴的稳定形成。爆破切口形成后初始的短时间内保留筒壁均承受压应力，随着中性轴的形成出现受压区和受拉区；定向窗锐角顶点处具有较高的应力集中程度，最先发生破坏，且内侧承受的压应力大于外侧。研究成果对进一步完善钢筋混凝土烟囱精确爆破拆除理论具有重要的现实意义。

Select

基于相空间重构与平稳子空间分析的滚动轴承故障诊断

刘尚坤，唐贵基，庞彬

振动与冲击. 2015, 34(22): 187-191.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

滚动轴承故障特征信号为非平稳瞬态信号，极容易淹没在与转子转速相关的背景信号和其他噪声中，如何从滚动轴承故障信号中分离出故障特征是其故障诊断的关键。提出将相空间重构和平稳子空间分析相结合的滚动轴承故障诊断方法，首先应用相空间重构实现对滚动轴承故障振动信号的升维，然后利用平稳子空间对高维信号中的平稳源信号和非平稳源信号进行区分，并对峭度值最大的非平稳源信号进行最小熵解卷积降噪，最后对降噪信号进行包络谱分析提取轴承故障特征频率。仿真信号和故障诊断实例表明，诊断效果优于基于EMD的包络解调方法。

Select

刚性路面道路刚度计算方法的理论研究

丁建国1，王海龙2，皮杰1，黄慧佳1,王春伟1

振动与冲击. 2015, 34(22): 192-198.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了实现坦克、装甲车及高档民用车辆在道路行驶过程中的主动减振控制，必须首先完成对道路刚度参数的快速计算。该文以温克尔地基模型为基础，依据弹性地基板理论建立刚性路面道路的计算模型，应用刚性路面板挠度函数的半逆解法推导了刚性路面道路刚度的理论计算公式。算例结果表明:本文得到的理论公式与精确解计算结果相比,其误差小于其他文献中理论公式与精确解计算结果的误差,从而说明该理论公式具有较高的计算精度。

Select

利用BRB实现桥梁排架基于保险丝理念的抗震设计

孙治国1,2，华承俊1,2，石岩1,2，王东升1,2

振动与冲击. 2015, 34(22): 199-205.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

防屈曲支撑(Buckling-restrained brace, BRB)是一种利用低屈服点芯材轴向受压、受拉屈服而耗散能量的耗能元件。在钢筋混凝土桥梁排架中设置BRB，通过合理的设计使其先于排架屈服并耗能，从而减少排架本身的地震损伤，因BRB破坏后易于更换，在体系中起到了“保险丝”作用。本文初步发展了利用BRB实现桥梁排架基于“保险丝”理念的抗震设计方法，通过拟静力和增量动力分析手段对BRB减小排架地震损伤的效果进行了验证。结果表明：BRB核心段长度的选择是影响排架屈服顺序的关键，合理设计的BRB先于桥梁排架构件发生屈服并消耗地震能量，提高了桥梁排架的强度和刚度，延缓了排架本身的屈服过程，并减少了排架的变形需求。

Select

含液饱和多孔弹性梁的随机振动

周凤玺?1,2，马强1，米海珍1

振动与冲击. 2015, 34(22): 206-209.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

根据不可压多孔弹性介质理论和随机振动理论，建立了孔隙流体沿轴向扩散的情形下，含液饱和多孔弹性梁在集中荷载作用下横向弯曲的随机振动方程。对梁的位移响应和截面固相弯矩响应进行分析，分别得到了输入集中荷载为平稳随机过程时简支梁的位移响应和弯矩响应的功率谱密度函数和方差等数字特征。作为数值算例，考虑一理想白噪声平稳随机集中荷载作用下的简支饱和多孔梁，对其位移响应和界面固相弯矩的功率谱密度函数进行了分析，并讨论了流-固耦合项对梁位移以及弯矩的减振效果。结果表明，通过控制孔隙中流体的渗透系数可以达到控制梁的随机振动的目的。

Select

冲击旋转加载下金刚石钻头-岩面动摩擦特性试验模拟研究

李季阳 1，2，谭卓英*1，李文2，岳鹏君2

振动与冲击. 2015, 34(22): 210-214.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在旋转式钻进过程中，金刚石钻头与岩石接触界面动摩擦特性的研究是岩石破碎机理研究的重要内容。为了研究关键摩擦参量的变化规律，利用自主研发的钻进模拟系统，通过应力波精确地、可重复地测量出钻头与混凝土试样之间随时间变化的关键参量，可直接获得轴压力和摩擦力，进一步计算出相对滑动速度、滑动位移以及摩擦系数。结果表明：金刚石钻头与试样之间的相对滑动速度和滑动位移与旋转加载速率相关性较大，随其增加而增大；界面动摩擦系数随冲击速度的增高而增大；在每次冲-旋加载过程中，试验获得的动摩擦系数基本恒定，不受轴向冲击加、卸载过程的影响，稳定动摩擦力与应力波峰的持续时长一致，该时长随着冲击速度的增加而逐渐缩短，揭示了冲-旋加载作用下金刚石钻头与岩面之间动态摩擦的特征。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2015年, 第34卷, 第22期　
刊出日期：2015-11-25

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2015年, 第34卷, 第22期 刊出日期：2015-11-25

2015年, 第34卷, 第22期　
刊出日期：2015-11-25