振动与冲击

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刘彦辉，谭平，金建敏，周福霖，温留汉.黑沙

振动与冲击. 2015, 34(8): 1-6.

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以某实际全浮漂大跨斜拉桥为研究应用对象，探讨了全浮漂大跨斜拉桥阻尼器的布置原则，考虑桩-土的相互作用，建立了全桥空间有限元分析模型，针对该非比例阻尼体系，通过基于应变能理论的振型阻尼分别考虑上部结构阻尼、下部结构阻尼和阻尼器阻尼，从而实现结构不同部分不同阻尼引入到有限元分析模型。然后进行了粘滞阻尼器参数优化，得到了最优阻尼系数和最优阻尼速度指数，并进行减震效果分析。研究结果表明：采用粘滞阻尼器可有效控制结构的地震响应，主塔顶位移、主梁位移和主塔底弯矩分别减小为普通全浮漂体系的60.4%、56.7% 、71.8%，各个桥墩支座位移减震效果；随着阻尼系数增加和阻尼速度指数的减小，梁端位移、塔顶位移和阻尼器位移减小，主塔墩底弯矩单调减少，当达到阻尼系数增加和阻尼速度指数的减小到一定值时主塔墩底弯矩控制效果基本稳定。

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基于粒子群算法优化的独立分量分析算法

李良敏,任景岩

振动与冲击. 2015, 34(8): 7-11.

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通过两组模拟信号对三种主流独立分量分析算法—JADE、FastICA、扩展Infomax算法的性能进行了对比分析，结果表明三种算法均无法完全分离超高斯源与亚高斯源形成的混合信号，FastICA算法对能量强弱差别大的混合信号失效。基于这一现象，提出了一种新的独立分量分析算法，以粒子群算法为优化工具，以分离矩阵为优化变量，最小化分离信号联合概率与边缘概率乘积的差值，并给出了具体的计算流程。仿真实验结果表明，该算法的性能显著优于上述三种独立分量分析算法。同时，新提出算法实施过程中不需要任何先验知识，相比其他三种ICA算法，更适合解决工程实际问题。最后，将该算法应用于对滚动轴承实验台实测信号的处理，通过对分离信号的分析实现了对滚动轴承故障类型的准确识别，进一步证明了算法的有效性。

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绝对位移直接求解虚拟激励法采用附加振型求解的理论研究

李永华1，桂国庆2,1，廖宇 1

振动与冲击. 2015, 34(8): 12-19.

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为提高已有绝对位移直接求解虚拟激励法的求解效率及精度，对结构支座节点附加大质量块并释放支座约束，采用基于附加振型的振型分解法进行求解，附加振型来源于附加大质量块。对附加振型、常规振型的振型特性和振型贡献及计算效率进行了理论分析，分析表明：通过构建少量附加振型就可精确捕获结构拟静位移，且只需采用与相对运动法同等数量的常规振型就可精确捕获结构动态相对位移，与Wilson位移输入模式的绝对位移振型分解法相比，在保证计算精度的条件下可大大减少绝对位移求解所需的振型数。此外，对附加振型绝对位移求解法阻尼误差进行了理论分析，指出了附加振型法不存在由于阻尼假定不同而引起的误差，计算精度及效率均优于基于完全法的绝对位移直接求解法。

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冲击载荷作用下火工分离保护装置的建模与分析

曹乃亮徐宏辛宏伟李志来

振动与冲击. 2015, 34(8): 20-25.

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为了模拟空间火工分离保护装置冲击载荷下的动力学特性，首先，建立了该保护装置的简化模型，计算得到火工分离体的初速度，推导了装置的冲击变形和变形能公式；保护装置分别采用2A12、TC4、蜂窝夹层材料，建立三种材料的多线性本构模型，采用显式动力学求解步分析其冲击响应特性，分析可知，蜂窝夹层材料具有最佳的能量吸收特性，2A12的能量吸收特性介于蜂窝夹层材料和TC4之间，其塑性变形量适中；应变能释放和冲击碰撞的耦合分析可知，应变能占比小，体现为振荡衰减的过程，结构的冲击响应特性主要由碰撞冲击导致；试验表明，该火工分离保护装置的瞬态动力学过程与分析一致，局部最大应力为302MPa，冲击响应谱最大值为3242g，满足有效载荷的可靠解锁分离要求。

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基于水电机组运行工况的水轮机压力脉动诊断策略

朱文龙，周建中，夏鑫，李超顺

振动与冲击. 2015, 34(8): 26-30.

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水轮机压力脉动是水电机组运行过程中不可避免的现象，准确地识别和定量诊断脉动状态对机组高效稳定运行尤为重要。为此，本文提出了基于水电机组运行工况的水轮机压力脉动诊断策略，以水电机组实际运行工况为切入点，通过分析工况参数与压力脉动的非线性相关关系，得到影响压力脉动的主要相关工况参数，提取了融合机组运行工况参数与脉动幅值特性的特征向量，并利用支持向量机(SVM)与极限学习机（ELM）两种诊断方法进行脉动状态定性诊断。研究压力脉动幅值历史统计规律，提出了脉动状态对机组劣化程度的模糊评估函数，反演了定性诊断结果与机组健康状态的映射关系，实现压力脉动的定量诊断。实例验证表明，相对于仅基于脉动幅值的诊断策略而言，该方法诊断准确率更高，定量诊断指标可靠有效。这为水电机组安全稳定运行提供技术保障。

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斜拉索风雨振气动抑振措施的参数优化

刘庆宽郑云飞白雨润邵奇刘小兵马文勇

振动与冲击. 2015, 34(8): 31-35.

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本文通过风洞试验，研究了斜拉索空间位置、降雨量、风速等对斜拉索风雨振的影响，选定了振动最大时的参数，研究了作为气动抑振措施的螺旋线直径和缠绕间距两个参数对抑振效果的影响，并研究了附加不同参数螺旋线时斜拉索的气动阻力系数随雷诺数的变化规律，发现针对本研究选定的直径155mm的斜拉索，斜拉索的水平角35°、竖向角25°、较小的降雨强度（10mm/h）、特定的风速范围（无量纲风速60~100）下发生的振动最为激烈；在选定螺旋线间距的情况下，随着螺旋线直径的增大，其抑振效果趋于显著；在选定螺旋线直径的情况下，随着螺旋线间距的减小，其抑振效果趋于显著；附加螺旋线斜拉索的气动阻力系数随螺旋线直径的增大或螺旋线缠绕间距的减小而增大。在超临界雷诺数区域，附加螺旋线时的阻力系数均大于无螺旋线时的阻力系数。提出了优化的螺旋线设计原则。

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磁场中简支矩形薄板的非线性稳态随机振动

涂建新王知人王平

振动与冲击. 2015, 34(8): 36-40.

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根据电动力学理论、板壳磁弹性理论和结构随机振动理论，导出电磁场中矩形薄板的磁弹性非线性随机振动方程，然后利用伽辽金法对四边简支矩形薄板的非线性随机振动方程进行整理，得到伊藤型状态方程；在外界激励是平稳高斯白噪声的条件下，利用稳态的FPK方程法求解得到薄板的稳态随机振动位移和速度响应的多个数字特征；通过具体数值算例分析，讨论了电磁参数对各数字特征的影响。

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考虑作动器输出约束的圆柱壳基础主被动联合隔振系统

杨明月，孙玲玲，王晓乐

振动与冲击. 2015, 34(8): 41-48.

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针对圆柱壳内动力装置的减振降噪问题，建立由动力装置振源、隔振支承及圆柱壳基础组成的自适应前馈控制主被动混合隔振系统模型。在频域分析中引入剪断算法及泄漏算法以计及作动器的输出约束。考虑被动弹性支承的分布参数特性，以输入到圆柱壳基础的总功率最小、径向力最小及径向速度最小为控制策略，运用子结构导纳法推导总体系统的动态特性传递矩阵方程。研究表明：两种算法均能收到良好的主动控制力约束效果，并可有效抑制最小化径向力及最小化径向速度策略下的“功率循环”现象发生。采用径向速度最小化策略会改变壳体基础的边界条件配置，使得功率流谱中基础模态峰值右移。外扰引起的被动隔振器纵向及弯曲谐振使得高频域系统功率流谱中个别峰值峭立突出，成为诱发高频声辐射的关键模态，应严格限制。旨在为下一步的试验工作及实际应用提供理论指导。

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一种增量式半监督VPMCD齿轮故障在线诊断方法

杨宇潘海洋李永国程军圣

振动与冲击. 2015, 34(8): 49-54.

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针对齿轮故障诊断中难以获得大量故障样本的问题及实时在线诊断的需求，提出了一种基于增量式半监督多变量预测模型（Incremental Semi-supervised Variable Predictive Model based Class Discriminate，简称ISVPMCD）的齿轮故障在线检测方法。该方法首先使用VPMCD方法给少量的已知样本建立初始预测模型，接着利用VPMCD方法中的判据给未标识样本赋予初始伪标识，然后通过互相关准则筛选出伪标识样本，最后利用伪标识样本和已知样本作为训练样本更新初始预测模型，使得更新的预测模型能兼顾整个样本集的信息，从而可以有效地解决小样本的故障诊断问题，另外，由于该方法在实时更新新样本的过程中不需要再次建立判别模型，从而缩短了分类时间，为实时在线诊断提供了新的思路。对UCI标准数据以及齿轮实测数据的分析结果表明，适合于小样本的ISVPMCD模式识别方法可以更快更准确地识别齿轮工作状态和故障类型。

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船舶碰撞搁浅中强肋框承受面内载荷时变形机理研究

高振国１，胡志强１，２

振动与冲击. 2015, 34(8): 55-60.

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以船舶碰撞与搁浅中强肋框构件为研究对象，用塑性力学解析理论研究强肋框构件承受面内载荷时的结构变形机理，并据板材面内受压变形时的新特点，提出新的强肋框板面内受压变形模式。在此基础上运用塑性力学理论推导出结构变形能、瞬时结构变形阻力及平均结构变形阻力的解析计算公式。利用已有试验结果对该解析计算方法进行验证。结果表明，该方法准确度高、解析计算方便，适用于船体抗撞性结构设计及船舶碰撞与搁浅事故风险快速评估。

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新型智能隔振复合结构的动态特性研究

王常松1，梁森1，韦利明2

振动与冲击. 2015, 34(8): 61-65.

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针对精密机械的微位移隔振问题，设计了一种以PVDF压电薄膜为作动器和传感器的新型智能隔振复合结构。根据压电方程推导出了层叠式PVDF压电薄膜作动器厚度变形量表达式，建立了该智能复合结构的隔振理论模型，采用LMS自适应控制算法，以Matlab和有限元混合建模分析方式对本智能隔振复合结构的动态特性进行研究。有限元模型的分析结果与Matlab计算数据一致，验证了本新型智能隔振复合结构对微位移隔振的有效性，其结论将为精密仪器、微纳米设备的微位移智能主动隔振奠定理论基础。

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基于模型的CICA及其在滚动轴承故障诊断中的应用

王志阳1，杜文辽 2，陈进3

振动与冲击. 2015, 34(8): 66-70.

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由独立成分分析（ICA）的顺序不确定性带来的源数估计和对传感器个数的估计问题使得ICA在机械故障诊断中的广泛应用受到了限制，而约束独立成分分析（CICA）充分利用了设备的先验知识作为ICA的约束条件，可以使ICA算法收敛到感兴趣的故障信号。本文提出了一种基于滚动轴承模型的约束独立成分分析（CICA）方法，该方法可以从传感器信号中快速诊断出设备是否发生了滚动轴承故障，并用仿真和实验验证了该方法在滚动轴承故障诊断中的有效性。

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基于延时随机子空间方法的非白噪声环境激励结构模态参数识别

胡异丁 1，李丹 2，任伟新 3，李子兵 4

振动与冲击. 2015, 34(8): 71-76.

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为了消除非白噪声环境激励在结构模态参数识别结果中产生的虚假模态，引入扩展状态模型，从状态空间方程的角度论证了虚假模态产生的原因；然后，针对一类具有典型性和代表性的（自相关函数在纵坐标轴附近一定范围内有非零值的）非白噪声环境激励信号，在传统随机子空间算法的基础上引入延时指标，建立延时随机子空间方法。数值算例表明延时随机子空间方法能够有效地剔除非白噪声环境激励在模态参数识别结果中产生的虚假模态，放宽了传统模态参数识别方法对环境输入的白噪声假设。

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光电层合简支板的多模态最优模糊主动振动控制

贺容波1,2，郑世杰1

振动与冲击. 2015, 34(8): 77-82.

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本文以配置两对光致伸缩驱动器的简支板为控制对象，提出了最优控制与模糊控制相结合的最优模糊主动控制算法。考虑到光致伸缩驱动器的非线性驱动特性，首先由最优控制获得光电层合简支板多模态振动的期望控制量, 再通过模糊控制器使光致伸缩驱动器光致应变逼近该控制量, 从而实现对简支板的多模态振动控制。在最优模糊控制器设计过程中，模糊控制的设计与最优控制设计是相互独立的。仿真结果表明, 最优模糊控制能够有效实现光电层合简支板的多模态振动抑制，控制效果明显优于直接最优状态反馈控制。

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悬挑大跨混凝土框架-剪力墙结构弹塑性分析及试验研究

葛康，陈世鸣

振动与冲击. 2015, 34(8): 83-92.

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某拟建文化艺术中心是一个具有大空间、大悬挑等特点的混凝土框架-剪力墙结构，结构一端为多层大悬挑结构，最大悬挑长度为22m，并且在顶层中庭有30m的大跨度区域，属平面和立面均不规则的结构。本文采用NOSACAD和ABAQUS有限元程序建立整体结构分析模型，进行7度罕遇烈度下的弹塑性时程分析，研究了该结构在大震作用下的变形情况、塑性铰的分布以及受力机理等。计算结果表明：结构的悬挑端在竖向地震作用下的动力响应显著，剪力墙受拉损伤在结构底部和悬挑楼层处较为明显；但在大震下层间位移角满足规范要求；并对结构裙房截断后的模型进行了1/30的大缩尺模拟地震振动台试验，验证了截断模型方法在本试验中的合理性，最后根据构件的受力或损坏情况给出了设计改进建议。

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水下爆炸冲击波数值模拟的网格尺寸确定方法

张社荣1，李宏璧1，王高辉1，2,孔源1

振动与冲击. 2015, 34(8): 93-100.

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网格尺寸对水下爆炸冲击波传播过程的数值模拟精度有较大影响，且不同当量下可接受的网格尺寸也有较大区别。通过研究不同比例爆炸距离处水下爆炸冲击波峰值、比冲量对有限元网格尺寸的依赖性，以“炸药半径与网格尺寸之比”作为网格尺寸划分依据，提出了一种对不同当量均具有较强适用性的网格尺寸确定方法；对数值结果的误差分析表明，采用炸药半径的1/3作为数值模型的网格尺寸，其计算精度可满足工程要求；同时通过对数值计算误差进行非线性拟合，得到了不同网格尺寸下冲击波峰值压力、比冲量的误差估计式，可为研究人员根据可接受的误差范围确定任意当量下合适的网格尺寸或估计数值计算的整体误差提供参考。

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基于频率截止的EEMD方法研究

黄杰张梅军柴凯陈灏

振动与冲击. 2015, 34(8): 101-105.

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为解决总体平均经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)中虚假IMF分量过多问题，提出了一种基于频率截止的EEMD方法。该方法采用一种新的IMF筛分终止条件——以信号自身的最小频率为EMD分解IMF分量的截止频率；然后将基于频率截止的IMF筛分终止条件引入EEMD分解。通过仿真和实测信号分析，并与EMD、EEMD分解结果比较得到，运用频率截止的EEMD方法不仅有效减少了虚假IMF分量的产生，使得分解的目的性更加明确，而且保证了EEMD分解出的IMF分量的完备性，更好地抑制了模态混叠现象。

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基于改进直接刚度法的损伤评估试验研究

阳洋1，2 杨佑发1，2 霍学晋3

振动与冲击. 2015, 34(8): 106-111.

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应用改进的直接刚度法对简支梁试验和12层框架振动台模型试验的损伤情况进行了实测数据的初步评估。通过将识别结果与试验报告中不同工况下的损伤描述进行对比，发现文中建议的改进直接刚度法对弯曲类结构的累积损伤进行初步评估是可行和有效的。

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形状记忆合金-摩擦串联复合阻尼器对偏心结构振动控制的研究

任文杰 1,2，姚会哲 1,2，马志成 1,2，宋娃丽 1,2

振动与冲击. 2015, 34(8): 112-116.

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采用自行研制的SMA-摩擦串联复合阻尼器控制偏心结构的平扭耦联振动。SMA-摩擦串联复合阻尼器能根据结构的地震响应自动调节耗能单元工作状态，且构造简单、经济实用。建立了SMA-摩擦串联复合阻尼器控制下偏心结构在双向水平地震作用下的运动方程，并编写程序计算结构的时程响应。以一六层剪切型偏心钢框架为例，计算结果表明：合理布置的阻尼器能有效抑制结构质心位移和质心层间位移，且对扭转振动的控制效果更佳；阻尼器对结构质心平移加速度的影响不大，但显著改变了扭转加速度。

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泥石流冲击荷载下拦挡坝的动力响应分析

周勇1，2，刘贞良1，2，王秀丽1，2，周凤玺1，2

振动与冲击. 2015, 34(8): 117-120.

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选取典型的泥石流冲击荷载，把钢筋混凝土拦挡坝简化成悬臂梁，建立其动力偏微分方程，运用数学物理方程中的变量分离法和结构动力学中的振型叠加法求得动力偏微分方程的解析解，最后根据材料力学得到相应的应力以及应变。算例分析表明解析解是可靠的，且在拦挡坝的坝顶处有最大的位移，为实际工程力学计算提供一种思路。

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汶川地震百花大桥震害分析

宋飞，李建中，管仲国

振动与冲击. 2015, 34(8): 121-128.

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以在汶川地震中遭到严重破坏的百花大桥为研究对象，结合其震害建立了考虑墩柱、系梁、板式橡胶支座、钢筋混凝土挡块、伸缩缝和桥台等构件非线性力学性能的数值模型，采用距桥址最近的卧龙台记录，使用增量动力分析法（IDA）对其进行分析，结果表明：18跨牛腿搭接长度偏小是直接导致5联发生整体倒塌的原因，而不合理的支座布置方式导致双柱式固定墩无法共同受力，使一侧桥墩过早发生严重损伤从而无法为主梁提供足够的纵向约束也是不可忽视因素。

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扩展工况传递路径分析方法改进

莫愁陈吉清兰凤崇

振动与冲击. 2015, 34(8): 129-133.

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为提高扩展工况传递路径分析(OPAX)方法的精度，提出用逆子结构技术计算动刚度、测试信号降噪处理和用神经模糊逻辑算法测算载荷的改进方法。以一款微型客车为验证对象，测试系统水平和子结构水平频响函数、悬置动刚度以及车辆行驶中激励点和响应点加速度信号；利用Matlab软件建立程序，分别用改进OPAX方法和已有OPAX方法计算动刚度、载荷和传递路径贡献量；以用传统传递路径方法所得结果或测试结果作为标杆，将这三个参数分别与之作对应比较，比较显示改进方法得到的结果具有较高的精度。所作研究也丰富了OPAX方法理论。

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矿用扩径式吸能构件吸能防冲特性研究

杨巨文1,2，唐治1，何峰1，张莹莹1，于永江11

振动与冲击. 2015, 34(8): 134-138.

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为增强液压立柱的防冲性能，有效防治煤矿冲击地压，或在一定程度上减小冲击地压事故造成的损失，提出了一种与液压立柱结合使用的扩径式吸能构件。采用理论分析和试验研究方法，对构件吸能防冲特性进行研究，结果表明：轴向压缩下扩径式吸能构件具有非常好的稳定性和可重复性的变形破坏模式，且构件变形后向四周膨胀值仅为薄壁圆管厚度，几乎不占用其它空间。扩径式吸能构件压缩过程中具有较为理想的力-位移曲线。扩径式吸能构件冲程效率不受几何尺寸影响，扩径式防冲构件具有较小的载荷波动系数。理论推导得出了构件吸能防冲评价指标，并与试验结果具有较好吻合，为构件选取提供了理论依据。扩径式防冲构件是较为理想的吸能防冲构件。

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危岩破坏激振信号概率统计特征研究

陈洪凯1,2 杨铭1 唐红梅2 王智2 胡丹1 张景昱1

振动与冲击. 2015, 34(8): 139-143.

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具有复杂成生关系的危岩块聚集体是孕发大型及特大型崩塌灾害的基本条件，聚集体内任何一个危岩块的突发性破坏均会释放能量，并向周围传播，产生激振效应，可用激振加速度表征危岩破坏激振信号。针对坠落式危岩，通过室内模型试验，分析了实验条件下危岩破坏激振信号的概率统计特征。分析结果表明，危岩破坏所释放的能量具有点荷载特征，激振信号具有一定的自相关性；激振信号的概率密度呈现单峰型近似正态分布，概率密度水平方向的峰值强度大于竖直方向的峰值强度；危岩破坏瞬间，距离激振源越近，激振信号的均值、有效值和标准差数值越大，且竖直方向的量值大于水平方向的量值；危岩块之间界面的完整性影响着激振信号的传递效果，完整性越好，激振信号的统计特征值及概率密度峰值越大，激振信号衰减用时越长。研究成果对于实施考虑相似条件下危岩破坏激振效应实验研究有积极意义。

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考虑多间隙耦合关系的齿轮系统非线性动力学分析

张慧博,王然,陈子坤,魏承,赵阳,游斌弟

振动与冲击. 2015, 34(8): 144-150.

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建立了一种新的考虑径向间隙与动态齿侧间隙耦合的齿轮转子系统动力学模型,分析了径向间隙与齿侧间隙的耦合关系及其对系统动力学特性的影响。在系统动力学模型中，建立了考虑径向间隙的接触碰撞模型；通过推导齿轮中心距与齿侧间隙之间的函数关系，建立了考虑动态齿侧间隙的齿轮扭转振动模型。进而利用该模型对多间隙齿轮系统的动力学特性进行分析。给出了一对直齿轮副的数值仿真结果，分别分析了径向间隙大小和齿侧间隙大小对齿轮系统动力学特性的影响规律，分析结果对含间隙齿轮转子系统的研究具有重要的理论与工程价值。

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多自由度系统中标量传递率的不变性及其应用

张昱，朱彤，周晶

振动与冲击. 2015, 34(8): 151-156.

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标量传递率函数描述了多自由度系统中两个自由度的响应之间的关系，随着应用范围的延伸，近年来标量传递率逐渐受到了重视。本文从串联系统出发，证明了多激励作用下多自由度系统中标量传递率在某些条件下具有不变性，提出了该性质的统一的适用模型，并通过数值方法验证了结论的正确性。在振动台模型实验中的应用表明，该性质可以在实际问题中起到指导作用。

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屋盖结构脉动风压非高斯特性分析的极限流线方法

孙旭峰1, T. Bitsuamlak2, 胡超1

振动与冲击. 2015, 34(8): 157-162.

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非高斯脉动风压对围护结构及局部结构构件有较大影响，在设计中应引起足够重视。目前，非高斯风压场的分区研究主要是建立在对实验数据的统计量分析基础上，并非普遍适用，且随机性较强，区内统计特征值亦相差很大，不足以显示不同区域的非高斯程度，故须结合其形成机理加以分析。考虑到在特定风场条件下分离流动及旋涡作用范围具有时均定常的特点，利用稳态数值方法求解的极限流线和粘性流动分离理论的基本结论，结合实验结果分析了典型屋盖结构脉动风压非高斯特性的形成和分布机理。结果表明，极限流线的分布形态与实验统计的偏度及峰态值分布高度相关，可以被很好地应用于风压场非高斯特性的生成及分布机理研究。

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外粘AFRP布加固RC梁耐冲击性能试验研究

王兴国1，栗橋祐介2，朱坤佳1

振动与冲击. 2015, 34(8): 163-167.

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设计了8根钢筋混凝土试验梁，其中2根未加固，6根在梁体受拉面采用不同类型的AFRP布进行外粘加固。然后采用重锤冲击加载试验，重点研究每种试验梁在不同冲击高度下的耐冲击性能。试验结果表明，经过外粘AFRP布加固后,混凝土梁体的挠度变形及塑性变形得到有效抑制，同时这种加固措施还可以延缓梁体裂纹开裂，减轻重锤冲击加载对梁体造成的冲击损伤。另外，AFRP布类型、冲击高度在一定程度上决定着梁体的损伤形态。由此表明，外粘AFRP布加固法能有效提高混凝土梁的耐冲击性，且AFRP布类型与梁体的耐冲击性能直接相关。

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河床式水电站副厂房GIS室隔振研究

邹奥斯1，石长征1，伍鹤皋1，金健2，陈小东2

振动与冲击. 2015, 34(8): 168-173.

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结合某河床式水电站实际工程，采用有限单元法，对尾水管内水流脉动压力作用下阻尼弹簧隔振装置对副厂房GIS室的振动影响进行了研究。结果表明：GIS室楼板由隔振弹簧支承于梁柱上后，对副厂房整体结构的振动特性影响很小，GIS室楼板与其支承结构的振动特性差异明显；当隔振系统自振频率在3.5~4.5Hz时，隔振措施能兼顾隔离低频和高频脉动压力的振动影响，特别是能有效减小因高频脉动压力引起的高振动速度和加速度，对结构振动控制十分有利。

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适合轮毂电机驱动的新型悬架系统设计

陈龙1,2 董红亮1,2 李利明1,2

振动与冲击. 2015, 34(8): 174-180.

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针对轮毂电机占用轮内空间，导致前悬架无法布置的问题，以麦弗逊式悬架为基础，将原来的单个下控制臂改为两个独立的控制臂，得到了适合轮毂电机驱动的新的悬架构型。建立了新型悬架系统前轮定位参数的理论计算模型和多体动力学模型，并进行了分析验证。通过新型悬架系统硬点位置优化设计，得到合适的前轮定位参数。该悬架构型为轮毂电机提供了足够的轮内空间，设计灵活，并且能最大限度的沿用麦弗逊式悬架的部件，解决了传统悬架不适合轮毂驱动的难题。

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机械弹性车轮径向刚度特性及影响因素研究

臧利国，赵又群，姜成，李波，汪伟

振动与冲击. 2015, 34(8): 181-187.

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为解决充气轮胎爆胎的问题，提高车辆防刺破及越野路面的行驶性能，对非充气结构机械弹性车轮径向刚度特性及影响因素进行研究。建立了机械弹性车轮非线性有限元模型，并通过负荷特性试验验证了模型的有效性；分析了使用条件和车轮结构等因素对机械弹性车轮径向刚度的影响，揭示了地面约束、材料、垂直载荷及力矩对车轮固有频率和振型的影响规律，为机械弹性车轮结构及整车动力学特性优化提供了参考。

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振动环境下过盈装配圆柱结构预紧防转判据研究

王飞1，庄茁2，万方美1，杜强1，范志庚1

振动与冲击. 2015, 34(8): 187-192.

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在振动环境下过盈装配圆柱结构预紧防转判据研究中，以Mooney-Rivilin本构模型描述缓冲橡胶垫层，以库伦滑动假设描述界面接触滑动，在ABAQUS中计算获得了任选接触点处于压剪变形状态与摩擦滑动状态分界的位移边界，并由此定义了最小滑移偏心距作为预紧有效性的判据，即振动环境下相对运动幅值小于此偏心距，内外层之间将不会产生相对转动，预紧防转装配有效。数值仿真试验和基于单轴振动台的正交相差相对运动试验表明，只有当相对运动幅值超过一定量值时，才出现层间转动现象，验证了最小滑移偏心距判据的合理性。

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桥梁结构工作模态分析的不确定度量化

秦世强1，勾红叶2，贾宏宇3，蒲黔辉2

振动与冲击. 2015, 34(8): 193-197.

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为了量化工作模态分析的不确定度，以随机子空间识别为例，用两种方法对识别的固有频率和阻尼比不确定度进行量化：第一，用不同测试组识别的模态参数的数学期望和标准差衡量其整体大小和离散程度，构建模态参数的整体置信区间；第二，引入了以矩阵敏感性分析的单个测试组识别的模态参数不确定度量化方法，并构造带置信区间的稳定图。以菜园坝桥拱肋试验数据作为工程实例进行了验证。研究表明：构建的整体置信区间弥补了目前对模态参数的单一评价模式；带置信区间的稳定图能让测试者分辨出结构真实模态和虚假模态；两种方法能分别从整体和局部反映识别的模态参数不确定度；为评价用工作模态分析方法来识别的模态参数的可信程度提供了依据。

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多输入多输出正弦扫频试验控制新方法

张步云，陈怀海，贺旭东

振动与冲击. 2015, 34(8): 198-202.

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研究了多输入多输出正弦扫频试验控制中信号发生、频响函数估计和控制算法等关键问题。针对步进式正弦扫频信号发生中因信号不连续而导致振动台或激振器发生冲击或损坏的问题，提出了两个不同频率的正弦信号平滑过渡的窗函数叠加延拓法，在满足扫频时间条件的同时也提高了试验控制精度；以单位正弦扫频信号作为激励，改变不同激励点的相位以产生满秩激励矩阵，运用相关积分法识别响应稳态正弦时域信号的幅值与相位，根据线性振动理论求解结构的频响函数；以多个控制点的幅值为控制对象，推导出扫频控制基本理论公式，通过参考值与反馈信号的比较来修正激励信号以满足试验条件。文末以一悬臂梁为研究对象，建立了两输入两输出正弦试验控制系统，结果表明本文提出的方法在扫频控制中取得良好的效果。

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冲击条件下相关性竞争失效过程的系统可靠性建模

常春波1，2,曾建潮2

振动与冲击. 2015, 34(8): 203-208.

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研究系统受到冲击时，考虑系统自然退化和冲击两个竞争性失效过程间具有相关性时，系统可靠性的建模问题。相关性一方面表现为冲击造成系统退化量的增加，另一方面表现为系统的自然退化程度对冲击结果的影响。假设系统因冲击而失效的过程是冲击过程，通过系统自然退化过程和冲击过程的分布函数，导出了系统的可靠度函数，建立了系统可靠度模型的一般形式，并给出一种特例的具体形式，最后利用文献中的具体参数进行仿真，以验证模型的正确性和有效性。

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基于遗传算法的混合动力汽车动力总成悬置系统的优化设计研究

庄伟超1，王良模1，殷召平2，叶进2，吴海啸2

振动与冲击. 2015, 34(8): 209-213.

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为了提高并联式混合动力汽车动力总成五点悬置系统的隔振性能，建立了动力总成五点悬置的动力学模型，以动力总成六自由度能量解耦与固有频率的合理分配为优化目标，五个悬置点的各向刚度为设计变量，采用遗传算法对悬置系统进行优化。应用上述方法对某并联式柴电混合动力汽车悬置系统进行了优化，动力学仿真与实车试验结果表明，悬置优化后消除了整车怠速工况时方向盘抖动，验证了所提方法的合理性。同时，遗传算法克服了序列二次型规划算法（SQP）易收敛于局部最优解的缺点，得到的悬置系统解耦性能优良，优化结果稳定可靠。

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圆球倾斜入水冲击压力特征的实验研究

闫发锁，孙丽萍，张大刚,王玮

振动与冲击. 2015, 34(8): 214-218.

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本文通过相关的理论和试验对比研究了圆球倾斜入水冲击压力的性质，解释了冲击压力的振荡现象。试验以一个直径15.24cm的圆球为对象，设计了控制球体倾斜入水的“单摆”装置，同步记录了圆球入水初期的流场状态和表面压力。采用Faltinsen的近似公式对比了入水初期压力载荷的变化，用理想不可压流体中气泡的非线性振动方程解释了冲击压力下降阶段出现的振荡性质。理论和试验对比表明：圆球的倾斜入水与垂直入水相比，迎撞面压力峰值大，下降迅速；背撞面压力峰值显著减小，压力下降平稳缓慢；所用的近似公式在量级上可以估算冲击的设计载荷，Rayleigh方程可用来有效解释含气泡冲击的压力振荡性质。

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2015年, 第34卷, 第8期　
刊出日期：2015-04-25

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