振动与冲击

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闫秋实杜修力

振动与冲击. 2017, 36(1): 1-7.

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随着恐怖爆炸袭击威胁增加，地铁内部发生爆炸概率增大。地铁车站柱作为主要承载构件，当其遭受近距离爆炸荷载作用后，需要对其进行爆炸荷载作用下的损伤评估，评价其损伤等级进而进行整体结构安全性鉴定。利用有限元分析方法，建立“炸药—空气—混凝土柱”耦合分析模型，通过已有试验验证了模型适用性。提出了基于承载能力的地铁车站柱的损伤评估方法，将地铁车站柱损伤破坏分为不同损伤等级，对典型地铁车站柱在不同炸药作用下的损伤进行了评估。利用耦合计算模型和评估方法，可以实现对钢筋混凝土地铁车站柱在近距离内爆炸荷载作用下的损伤评价和抗爆设计。

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热冲击作用下轴向运动梁的振动特性研究

杨鑫,陈海波

振动与冲击. 2017, 36(1): 8-15.

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研究了两端简支不可移、轴向运动梁在热冲击作用下的横向振动特性，根据Timoshenko梁理论和Hamilton原理建立了梁的横向振动控制方程，采用微分求积法求解了梁的横向振动问题，分析了热冲击和轴向运动效应对梁固有特性的影响。研究发现：热冲击引起的梁的等效热轴力、热弯矩和弹性模量变化三因素中，热轴力对梁固有频率的影响起主导作用，材料的弹性模量变化和热弯矩起次要作用；当热冲击载荷大于或等于梁的临界压力时，达到梁的第一阶失稳模态；热冲击和轴向运动效应都会降低梁的固有频率，它们的联合作用会导致模态之间的耦合现象，使梁更易达到失稳状态。

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新型装配式竖向电涡流TMD试验研究

汪志昊，张闯，周佳贞，徐宙元

振动与冲击. 2017, 36(1): 16-22.

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针对城市大跨度钢结构人行天桥的减振需求，研制了一种结构紧凑、装配简单的新型装配式竖向永磁式电涡流TMD样机，综合TMD样机阻尼参数测试与电涡流阻尼磁场有限元分析结果提出了电涡流阻尼的初步设计方法与磁路优化布置。结果表明：新型TMD具有优良的阻尼特性、耐久性，且易于装配，工程应用可行性强。研究得到了用于竖向TMD的电涡流阻尼磁路优选构造：导体铜板两侧的矩形永磁铁宜采用同侧极性相同、不同侧极性相反的布置方式；永磁铁宜以水平单排布置为主，间距控制在永磁铁边长的一半以内；永磁铁必须安装2排或多排时，上下2排间距不宜小于永磁铁边长。

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基于应变响应统计特征的海洋立管损伤诊断方法

任鹏1，周智1,2，武文华3，欧进萍2

振动与冲击. 2017, 36(1): 23-30.

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考虑海洋立管的实际服役环境和现有监测技术水平，发展一种基于应变响应统计特征的损伤诊断方法。推导以应变测量单元为基础的细长梁式结构应变响应与结构模态参数的映射关系，提出连续测试数据的均方根应变作为海洋立管的损伤特征参量。针对损伤程度较小或量测噪声影响较大可能引起的损伤误判，根据小波多分辨率分析理论，利用小波去噪和分解处理该损伤特征参量的空间域数据，进而实现准确地损伤定位。在此基础上，进行了某张力腿式平台顶部张紧式立管的数值模拟；依据损伤诊断策略对假定布设应变传感器的上部500个应变测量单元分析得到上述损伤特征参量。结果表明：该方法对立管局部刚度下降进行了有效的识别，对单、多处损伤的损伤判别和定位的效果良好，损伤诊断效果不受量测噪声以及服役工况和顶张力等因素变化的影响，可为相关工程结构健康监测提供理论和技术支持。

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单层球面网壳动力失效全过程试验研究

巴盼锋，张毅刚，吴金志，张致豪，郑修娟

振动与冲击. 2017, 36(1): 31-37.

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为了更加深入研究单层球面网壳的动力失效。结合一个K6型单层球面网壳振动台试验，设计出一套描述单层球面网壳强振倒塌全过程的测试方法，包括：冲击法测试结构自振特性、低频调幅加载评估损伤程度和基频简谐加载监测结构失效过程。结合数据测量结果，描绘出结构倒塌过程的变形时程，分析结构的基频、阻尼及振型，记录杆件进入塑性的顺序，探索结构损伤演化的规律及倒塌破坏的机理。最后考虑材料的损伤，进行有限元模拟，验证了模拟方法的正确性。

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基于POD降阶方法的复合材料曲壁板颤振响应特性研究

周建 1,杨智春 2

振动与冲击. 2017, 36(1): 38-44.

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本文建立了三维复合材料曲壁板的气动弹性有限元方程，将本征正交分解方法（POD）应用于三维复合材料曲壁板的非线性颤振响应降阶分析中，通过POD方法构造三维复合材料曲壁板颤振响应的POD模态，然后将系统的运动方程变换到POD模态坐标下，通过值积分方法计算三维复合材料曲壁板的颤振响应，与传统的模态缩减法计算结果相比，结果很好的吻合，且大大节省了计算时间。

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方形中空夹层钢管超高性能钢纤维混凝土柱抗爆性能数值模拟与实验验证

徐慎春1,刘中宪2,3，吴成清2,3

振动与冲击. 2017, 36(1): 45-54.

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建立了爆炸荷载作用下方形中空夹层钢管超高性能钢纤维混凝土（Ultra-High Performance Steel Fiber Reinforced Concrete Filled Double Skin Steel Tube, UHPSFRCFDST）柱动态响应及其损伤破坏三维有限元数值模型。首先通过模拟结果与爆炸破坏试验结果的对比分析，验证了数值模型和计算方法的有效性。进而运用参数化分析方法，研究了空心率、含钢率、内、外层钢管厚度及其强度等关键参数对UHPSFRCFDST柱抗爆性能的影响。研究结果表明，UHPSFRCFDST柱具有优越的抗爆性能，所建立的三维有限元模型能够有效地分析UHPSFRCFDST柱在爆炸荷载作用下的动态响应及其损伤破坏；在一定范围内减小空心率及提高外层钢管强度可有效提升UHPSFRCFDST柱抗爆性能; 提高含钢率、减小内、外层钢管高厚比均能够显著提升UHPSFRCDST柱抗爆性能；内层钢管强度对UHPSFRCFDST柱的抗爆性能影响并不明显。

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刚玉骨料超高性能水泥基材料抗侵彻试验和细观数值模拟

宫俊1, 吴昊1, 方秦1, 张锦华1, 刘建忠2

振动与冲击. 2017, 36(1): 55-63.

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混凝土抗钻地武器侵彻能力由基体强度和骨料硬度与粒径共同控制。为了研发具备更高抗侵彻能力的混凝土材料，利用刚玉超高强高硬的特点，将刚玉碎石作为粗骨料，制备出刚玉骨料超高性能水泥基材料（CA-UHPCC）。开展了不同骨料粒径（5~20mm、35~45mm、65~75mm）的CA-UHPCC以及高强混凝土（HSC）靶体的中等口径弹体侵彻试验。通过与前期完成的玄武岩骨料超高性能水泥基（BA-UHPCC）靶体的弹体侵彻试验进行对比，验证了CA-UHPCC较BA-UHPCC和HSC具备更加优异的抗侵彻性能。进一步建立了考虑粗骨料形状随机生成和空间位置随机分布以及粗骨料/砂浆界面层的混凝土三维细观模型，对弹体冲击速度，骨料类型和体积率对混凝土靶体抗侵彻性能的影响进行了细观数值模拟。结果表明，靶体抗侵彻能力随着骨料强（硬）度，粒径和体积率的增大而提高，高强（硬）度和大粒径（大于1.5倍弹径）粗骨料可引起弹体磨蚀和断裂。

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基于超声和图像的法向刚度测量方法分析

湛进，李猛，刘恒，景敏卿，刘意，闫伟

振动与冲击. 2017, 36(1): 64-69.

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工程应用中接触界面法向刚度的检测一般采用超声法和图像法，但是采用不同检测方法对结果的影响并未深入研究。文中设计并搭建了一套能同时进行接触界面法向刚度超声和图像测量的实验平台，实验结果表明图像法检测刚度结果低于超声法，更接近于仿真结果。文中从实验原理上分析了不同检测方法对结果的影响，更深入地分析了接触界面测量机理，为工程应用中结合实际工况选用合适的检测方法提供参考。

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两端弹性支承裂纹管道的非线性动力学特性

包日东，梁峰

振动与冲击. 2017, 36(1): 70-74.

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研究两端弹性支承输流管道含圆周方向裂纹时的非线性动力学特性。首先，推导出裂纹管道的模态函数与局部柔度系数，然后运用Galerkin离散技术将管道运动方程在模态空间中展开，采用非线性动力学仿真方法得到管道系统响应随各参数变化的分岔图和最大Lyapunov指数图。数值结果表明，这种两端弹性支承的特殊边界裂纹管道在参数激励、自激励和外激励联合作用下，表现出丰富的非线性动力学特性，分别出现周期运动、概周期运动、阵发性混沌和混沌等多种响应形式。

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含破碎带层状场地和均匀场地地震响应比较研究

韩红霞1,2 梁建文2，3

振动与冲击. 2017, 36(1): 75-81.

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采用有限元方法在时域内研究了含破碎带层状场地的地震响应，比较分析了含破碎带层状场地和等效均匀场地对地震响应影响的差别，以及破碎带宽度、刚度和倾角等因素对地震响应的影响。研究表明，与等效后的均匀场地相比，层状场地加速度反应谱卓越周期短、对地震动的放大作用大，当场地中存在破碎带时，层状场地中破碎带对地震波的散射效应更强，其竖向加速度的最大峰值显著大于等效均匀场地。断层破碎带宽度、刚度、倾角对地震动的影响规律与等效均匀场地基本一致，不同的是：层状场地地表加速度峰值均大于等效均匀场地；层状场地加速度反应谱的第一峰值与等效均匀场地相近，第二峰值大于等效均匀场地，其值受破碎带宽度和倾角的影响较大。

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传感器优化布置的有效独立-改进模态应变能方法

詹杰子1，余岭1-2

振动与冲击. 2017, 36(1): 82-87.

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针对经典的传感器优化布置方法--有效独立法（EI）容易丢失能量较大测点的不足，引入新的模态应变能修正EI法，提出有效独立-改进模态应变能法（EI-IMSE）。考虑模态数目的影响，通过空间桁架塔结构数值研究与矩形截面空心铰支梁的实验验证，并经四种评价准则与既有的EI及其三种EI改进方法的对比研究，表明本文提出的EI-IMSE法不仅保留EI法的优点，且具有良好的抗噪性和低阶模态识别的准确性。

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基于非局部理论的粘弹性地基上欧拉梁自由振动特性分析

张大鹏，雷勇军

振动与冲击. 2017, 36(1): 88-95.

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基于非局部粘弹性理论，针对非局部阻尼欧拉梁在非局部粘弹性地基上的振动特性问题进行研究。首先通过引入广义Maxwell粘弹性模型、速度相关型外阻尼模型以及非局部粘弹性地基模型，建立了欧拉梁的振动控制方程。然后利用传递函数方法得到了不同边界条件下欧拉梁固有频率及相应模态振型的封闭解。通过与文献中已有研究结果进行对比验证了所建模型的正确性，并在此基础上分析了欧拉梁非局部参数、粘弹性参数、地基非局部参数、刚度及长度等影响因素对固有频率的影响情况。结果表明，所建的动力学模型及计算分析方法对解决非局部阻尼欧拉梁在非局部粘弹性地基支撑下的动力学问题准确有效。

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考虑波纹度的薄壁轴承-转子系统非线性强迫振动分析

康锋1，张耀强1，杨茹萍1，牛青波2

振动与冲击. 2017, 36(1): 96-101.

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在考虑内外圈波纹度、径向间隙和变柔度等非线性因素的基础上，建立薄壁轴承-转子系统非线性动力学微分方程组，利用RK4数值积分法对方程求解。结合分叉图、庞加莱映射图和频域图等，分析了薄壁轴承-转子系统的非线性强迫振动特性。结果表明：较大的不平衡力时系统的混沌振动范围增大；不平衡力对系统水平方向振动的影响要远大于竖直方向；随着转速的增加，强迫振动频率在系统振动响应中逐渐占据主要地位。

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参数激励驱动微陀螺系统的非线性振动特性研究

尚慧琳1，张涛1，文永蓬2

振动与冲击. 2017, 36(1): 102-107.

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对于一类典型的切向梳齿驱动型微陀螺,建立两自由度、具有刚度立方非线性和参数激励驱动的微陀螺系统动力学模型。考虑主参数共振和1:1内共振的情况，利用多尺度法获得周期解的解析形式，并利用分岔理论，得到Hopf分岔条件，结合数值模拟系统的动力学响应，揭示系统参数对驱动和检测模态振幅和分岔行为的影响机制。研究结果表明，在1:1内共振和较大的载体角速度下，激励频率的变化容易引起微陀螺振动系统的多稳态解、振幅跳跃现象和概周期响应等复杂动力学行为。

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发电机碳刷多点全周摩擦引起的不稳定振动分析

田永伟

振动与冲击. 2017, 36(1): 108-113.

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以发电机碳刷与转轴之间发生的摩擦振动为对象，研究这类特殊周向多点全周摩擦振动机理。根据碳刷工作原理，建立多点全周摩擦力计算模型，采用热弹性力学方法建立摩擦截面温度场和转子热弯曲计算模型，将热弯曲模型与转子振动有限元模型耦合求解振动响应。以某发电机为例进行分析，仿真分析和试验研究了碳刷轴全周摩擦振动特征。研究表明，发电机碳刷与转轴之间的多点全周摩擦会引发振动周期性波动和爬升，不稳定现象与不平衡力、碳刷-转轴不同心度和碳刷摩擦系数有关，可以通过精细动平衡、适当增大碳刷-转轴不同心度和减小碳刷摩擦系数来消除。

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叶片应变随侧风角度变化的特征分析

马剑龙1,2，李佩林1，吕文春3，白叶飞1,2，张彦奇1，汪建文1,2

振动与冲击. 2017, 36(1): 114-119.

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利用TST5925装置和PULSE19装置构建了叶片表面应变与发电机、塔架、基座振动加速度的同步监测系统，针对直径1.4m的小型水平轴风力机侧风工况下叶片气动中心线及叶根附近位置的应变进行测试与分析。证实了最恶劣侧风角的存在，处于该侧风角度时叶片承受的侧风激振力最强，离心力是导致叶片最恶劣侧风角发生迁移的主要诱因。揭示了来流风速及叶片转速一定的情况下，叶片不同位置所对应的最恶劣侧风角不尽相同，低转速时叶根附近所对应的最恶劣侧风角往往小于叶尖和叶中部，但其随离心力变化的响应速度却较其它位置敏感。远离最恶劣侧风角时，应变值随转速的变化近似成线性；逐渐靠近该侧风角时，侧风激振力对叶片应变的影响显著增强，并导致其产生强烈脉动。

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机载燃油泵故障诊断及实验平台研究

焦晓璇1，景博1，羌晓清1，刘晓东3，4，李娟1，2，周伟1

振动与冲击. 2017, 36(1): 120-133.

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以机载燃油泵实时状态监测为背景，针对目前燃油泵故障数据少、诊断方法效率低、成本高等问题，研制了机载燃油转输系统实验平台，提出基于小波包分析和改进粒子群支持向量机（M-PSO-SVM）的故障诊断方法。该实验平台可针对燃油泵5种典型故障模式进行实验，测取泵故障状态下的振动信号和出口压力信号。利用小波包分解提取振动信号不同频段的能量值作为特征参数，并结合出口压力均值构造故障特征向量。提出混合遗传变异思想的粒子群算法对SVM分类模型进行参数优化，用得到的故障特征向量训练并验证该分类模型。实验分析表明，该实验平台可有效采集泵的故障信号，并且测试点可进一步优化，M-PSO-SVM在诊断速度、诊断精度等方面都优于传统Grid-SVM和GA-SVM，能够满足实际故障诊断的需求。

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信息熵和HQ准则在最大Lyapunov指数计算中的应用

王基1 杨琪斌1.2 刘树勇1 位秀雷1

振动与冲击. 2017, 36(1): 129-134.

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最大Lyapunov指数是判断时间序列是否为混沌的一个重要判据，目前应用比较广泛的是小数据量法。本文将信息熵和HQ准则应用在最大Lyapunov指数的算法中，改进了小数据量法。信息熵优化了相空间重构参数，克服了独立求解重构参数的不足；利用HQ准则确定邻近点个数增加了计算时的精度。仿真实验表明本文中改进的小数据量法在计算最大Lyapunov时具有良好的准确性，对噪声具有良好的鲁棒性。

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压电-粘弹性材料混合隔振器的设计与研究

李明明1，方勃2，甄亚欣3，赵金鑫1

振动与冲击. 2017, 36(1): 134-140.

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为了降低振动载荷对结构的影响，以叠层式压电作动器作为主动隔振元件，以粘弹性材料作为主体设计被动隔振元件，提出了一种新型混合隔振器。以模拟刚体卫星为研究对象，建立了整星混合隔振系统的动力学模型，对混合隔振器的隔振原理进行了理论分析和数值仿真，在此基础上，利用单输入多输出PID控制方法设计主动控制器，对模拟刚体卫星混合隔振系统进行了试验研究。仿真和试验结果表明，与单纯被动隔振器相比，混合隔振器能够有效降低传递到结构上的振动载荷，特别是在结构固有频率附近隔振效果更加明显，从而显著提高了结构的安全性和可靠性。

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对称间隙单自由度振动系统的等效电路仿真和实验

汪诤潘丽华刘文辉包发毅

振动与冲击. 2017, 36(1): 141-145.

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针对对称间隙单自由度振动系统，为了解决仿真速度慢、实验设计难度大的问题，设计了一种在数学模型上完全等效的电子电路，该电路仅使用了运放、电阻和电容等简单的电子器件。通过MultiSim12.0软件进行仿真，结果和数值计算完全吻合。在仿真的基础上，通过对非线性模块的设计，搭建了硬件PCB电路，应用信号发生器和示波器进行了实验，进一步验证了应用等效电子电路进行非线性振动实验的合理性和正确性，并且具有数值仿真无可比拟的高速运算和动态参数调整的优良特性，为非线性系统的仿真和实验提供了一种参考。

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多排环境下转子叶片气动弹性稳定性机理分析

杨慧 1,李振鹏 1

振动与冲击. 2017, 36(1): 146-152.

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传统叶片颤振分析多是基于单转子研究模型，发动机的紧凑性要求导致级间距减小，多排耦合作用对颤振的影响将不容忽视。本文采用自行开发的程序对某型1.5级高压压气机进行了流固耦合数值模拟，分析上、下游叶排对转子叶片颤振特性的影响。针对典型工况，分别进行了单转子模型，导叶转子模型，转子静子模型，导叶转子静子模型的叶片气动弹性稳定性分析。研究表明，激波振荡对颤振特性影响显著；多排环境下存在非定常压力波的反射和叠加，明显改变转子叶片表面的非定常压力幅值和相位，进而改变转子叶片气动弹性稳定性。多排干涉作用提高了转子叶片的气动阻尼，尤其是上、下游叶排同时作用时阻尼提高了近732.7%。

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转子-滑动轴承系统动力学相似性研究

王永亮1，崔颖1，韩聿1，曾之禄2

振动与冲击. 2017, 36(1): 153-160.

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针对转子-滑动轴承系统缩比模型与原型是否满足动力学相似的问题，本文采用量纲分析法建立了考虑陀螺力矩和滑动轴承非线性油膜力的转子-轴承系统相似准则，确立了模型与原型各物理量相似比。理论研究表明，通过采用模化转子滑动轴承静载荷补偿措施，可使转子-轴承系统满足动力学相似要求。补偿处理后的模型和原型转子系统的临界转速、失稳转速、不平衡响应均具有相似性。并通过算例对比分析转子几何比、材料密度模化比和弹性模量模化比对轴系不平衡响应特性相似性的影响规律，验证了所推导的转子动力学相似准则的正确性。

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任意边界条件弹性杆结构扭转振动特性分析

许得水，杜敬涛，李文达，杨铁军，李玩幽

振动与冲击. 2017, 36(1): 161-166.

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采用改进傅立叶级数方法建立了任意边界条件弹性杆扭转振动特性预报模型。针对传统傅立叶级数在扭振边界处存在的位移导数不连续问题，通过改进傅立叶级数的方法改善解的收敛性和准确性。弹性杆结构扭振微分方程与任意边界条件方程进行联合求解，得到弹性杆扭振问题的特征矩阵方程。数值算例分析结果充分验证了本文模型的可行性与正确性。

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车辆主动惯容式动力吸振悬架系统研究

葛正1 王维锐1

振动与冲击. 2017, 36(1): 167-174.

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为解决作动器惯质对主动悬架性能不利，被动惯容式动力吸振悬架减振频段较窄的问题，提出了车辆主动惯容式动力吸振悬架构型和车身加速度补偿控制策略。通过对系统动态阻抗特性的解析，表明该方法能大幅削减悬架的簧载共振峰。研究了系统参数对平顺性三项指标的影响关系，说明加速度补偿系数应在空间允许情况下择大为宜，其他参数应折衷选取。通过数值仿真，对比了该悬架与理想动力吸振悬架、被动惯容式动力吸振悬架、传统悬架和主动天棚阻尼悬架的效果，结果表明该悬架能有效改善舒适性，克服作动器惯质的不利影响，且车身加速度补偿控制策略的算法简单、计算量较小，有助于降低成本并提高控制的鲁棒性和实时性。

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运动与年龄对心音混沌特性影响规律的研究

成谢锋1，2，严誌1，马勇3，张学军1，2，黄丽亚1，2

振动与冲击. 2017, 36(1): 175-180.

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本文研究心音混沌特征随着运动与年龄变化的规律。心音是一种非平稳的非线性信号，具有典型的混沌特性，本文利用自制的肩带式心音采集装置采集运动环境下和不同年龄段的心音信号，然后对心音信号进行相空间重构，给出在静息、运动中、运动后三种状态下的心音信号混沌吸引子，讨论运动与年龄对心音混沌特性的影响，重点分析心音关联维数的变化规律。实验结果表明：(1).运动前静息期、运动中期、运动后恢复期的心音信号关联维数具有显著差异性，长期运动会使心音混沌特征参数趋于相对稳定。(2).随着年龄的增加，受人体心血管系统衰老和病理性杂音的影响，心音信号关联维数呈下降趋势，衰老是心音混沌特性渐变为零的过程。

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基于多维性能极限状态的概率地震需求分析

刘骁骁 1,吴子燕 1，王其昂 1

振动与冲击. 2017, 36(1): 181-187.

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基于概率地震需求分析（PSDA），分别采用增量动力和非线性时程分析，得到某框架结构的最大层间漂移比和最大加速度响应，通过定义多维性能极限状态的性能水准，计算该结构的多维地震易损性，联合地震动危险性曲线，建立了年平均超越概率的三重积分公式，采用梯形法求得50年内地震需求（漂移）危险性曲线。在此基础上，进行了同时考虑性能极限状态的随机性和相关性对结构需求危险性的敏感性分析。在性能极限状态不确定性中选择适当的变异系数（cidr cpfa）及相互作用因子NIDR，能够使年平均超越概率增加；相比单一极限状态，考虑二维极限状态的年平均超越概率也将提高。研究结果表明，本文所提方法可描述对多维响应参数敏感的结构破坏行为，可获得设计基准期内更加符合实际的结构需求危险性曲线，为震后损失估计提供可靠的理论依据。

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非接触式结构动力特性识别方法及试验验证

董传智，叶肖伟，刘坦

振动与冲击. 2017, 36(1): 188-193.

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针对传统结构振动监测中存在的弊端，比如传感器和线缆布设困难、干扰交通等，提出了一种基于机器视觉技术的非接触式结构动力特性识别方法。发展了基于模板匹配算法的多点结构动态位移计算方法，利用多点结构位移时程信号识别结构动力特性。制作模拟桥塔的钢竖杆并安装LED灯和加速度传感器，同时采用机器视觉位移测量系统和加速度测量系统进行振动监测及动力特性识别比较研究，试验结果表明本文方法和加速度测量方法计算得到的结构动力指标相当吻合，验证了本文方法在结构动力特性识别方面的可行性。

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钢板夹钢管组合板抗低速冲击性能的优化研究

张建亮，夏志成，周竞洋，孔新立，袁小军

振动与冲击. 2017, 36(1): 194-200.

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试验共设计了三块钢板夹钢管组合板，分别为净距90mm的三钢管组合板(G3)、净距30mm的四钢管组合板(G4)与净距0mm的五钢管组合板(G5)；研究了组合板在落锤冲击作用下的抗冲击性能及破坏情况。利用有限元软件对试验组合板及不同厚度钢板、钢管的组合板进行模拟，分析钢管(钢板)位置、钢板厚度、钢管壁厚对组合板抗冲击性能的影响。提出单位增加质量贡献比γ来衡量组合板抗冲击性能优化的程度。结果表明：钢管分布连续的组合板抗冲击性能最好；在组合板变形不太大的情况下，钢板在抗冲击过程中起主要吸能作用；只增加中钢管壁厚能更快地提高组合板抗冲击性能，但材料利用率降低；只增加上钢板厚度能提高组合板边钢管抗冲击过程的参与度，增强组合板的整体性，并提高材料利用率。

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分析弹性地基一般支承输流管道的动力学特性

包日东，李珊珊

振动与冲击. 2017, 36(1): 201-206.

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研究Pasternak双参数地基一般支承输流管道的线性固有频率及非线性动力学特性。综合考虑管道粘弹性系数、地基的剪切效应、线性刚度的影响，建立了系统运动微分方程。根据两端一般支承的边界条件推导出线性系统固有频率方程，分析了基础激励与脉动流作用下，流速对系统非线性动力学特性的影响。数值结果表明，管道一阶临界流速随弹性系数的增大呈现先增大后减小的趋势，当弹性系数足够大时，管道随流速的增加发生一阶、二阶模态耦合现象；系统响应随流速变化呈现由倍周期分岔过渡到混沌运动的特性；当管内流体流速足够大时，系统响应保持混沌运动状态。

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环境温度对连续箱梁刚构桥相对小波熵指标的影响研究

夏樟华1，林友勤1，张景杭2，宗周红3

振动与冲击. 2017, 36(1): 207-214.

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以一座高速公路预应力混凝土连续箱梁刚构桥为工程背景，结合健康监测系统的长期测试数据，研究环境温度对相对箱梁桥小波熵指标SWT的影响规律。首先，介绍了环境激励下桥梁结构相对小波熵指标的计算方法。其次，利用实时监测数据，分析得到了箱梁桥各截面的实测相对小波熵指标日变化和年变化规律。最后，基于逐步最优线性回归分析方法建立了相对小波熵指标与温度时、空间分布的多元线性回归模型，并提出了相对小波熵指标的温度修正模型。结果表明，所建立多元线性回归模型具有较好的拟合和预测精度，通过温度修正可以有效地剔除环境温度变化对预应力混凝土箱梁桥相对小波熵指标的影响，使其有效地应用于桥梁的损伤识别。

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含间隙RU-RPR解耦并联机构混沌与冲击现象

侯雨雷1，汪毅1，井国宁1，曾达幸1，邱雪松1，李慧剑2

振动与冲击. 2017, 36(1): 215-222.

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针对含间隙机构中的混沌与冲击现象，以自主提出的RU-RPR（R为转动副，U为虎克铰，P为移动副）两转动解耦并联机构为研究对象，考虑运动副间隙，结合Lankarani-Nikravesh接触力模型与拉格朗日方程建立间隙机构动力学模型，分析不同的驱动速度和摩擦系数对机构中混沌现象与冲击的影响，同时探讨机构的稳定性与冲击现象的关系，并分析增设弹簧对机构动力学特性的影响。研究结果表明，改变驱动速度与摩擦系数时，冲击现象仍然存在，而机构可以由混沌运动变为周期运动，稳定性增强；机构的稳定性与冲击现象并没有必然的联系，且增加弹簧可以显著的减弱机构中的冲击程度。

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弹体高速侵彻陶瓷复合厚靶的计算模型研究

殷文骏1.3，程怡豪1，宋春明1,2*，王明洋1,2，高飞1,2，文德生1

振动与冲击. 2017, 36(1): 223-229.

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针对平头弹高速撞击陶瓷复合厚靶的问题，以集中质量法为基础并考虑靶体的内摩擦效应对Fellows模型加以改进，建立侵彻过程的理论计算模型并利用Matlab编程求得不同撞击速度下弹体侵彻复合靶体的侵彻深度，模型得到了试验结果和数值计算结果的验证。参数分析的结果表明，陶瓷厚度的增加可提高复合靶体的抗侵彻能力，但随着初始撞击速度的提高，弹体的侵彻深度增长曲线趋于平缓。

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埋地钢质输气管道动态挖掘响应的试验研究及模拟分析

徐涛龙,姚安林1，曾祥国2，李又绿1，李星2

振动与冲击. 2017, 36(1): 230-239.

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研究在已有工作的基础上，对钢质输气管道在多种挖掘工况下的动态响应展开较全面地分析。将不同工况（驱动力油缸、挖掘高度、挖掘角度、挖掘齿数等）组合设计并实施了21组动静态试验。建立挖掘机-管道-土壤的ADAMS多体动力学模型，根据油缸压力及位移测试数据，实现STEP函数和脚本(Script)仿真控制，还原典型测试工况并获得动静态挖掘载荷，并由此判断挖掘动载系数。最后，根据模拟提取的动静态载荷，运用ANSYS/LS-DYNA得到管道测点的动静态应变，且与测试结果吻合较好。本文结合试验及模拟手段对多种挖掘工况下的斗尖动载系数进行了定量识别，研究成果对制定复杂环境下埋地输气管网挖掘破坏防控措施具有一定参考价值。

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带有黏弹性阻尼器穿斗木结构振动台试验研究

高永林1,2,3 陶忠1,2 叶燎原2,4 吴克川1,2周立超2,3苏何先1,2

振动与冲击. 2017, 36(1): 240-247.

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按照云南“一颗印”构造要求制作了一个两层传统穿斗式木结构房屋模型进行模拟振动台试验。对结构模型的破坏模式、动力响应、应变响应，扭转效应、剪力分布、弯矩变化及耗能能力进行了分析研究。结果表明:结构模型满足中国建筑抗震设计规范“小震不坏、中震可修、大震不倒”的要求；结构模型具有明显扭转效应；层间剪力分布取决于质量分布；弯矩随地震激励增大不断增大，结构模型未发生塑形破坏；层间累积耗能能力一层耗能能力最大，二层次之，屋脊最小。

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装配式预应力混凝土梁与高强钢筋约束混凝土柱连接节点抗震性能试验研究

韩春1,2，李青宁1，姜维山1,姜昊天1

振动与冲击. 2017, 36(1): 248-254.

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提出了一种新型全装配式预应力混凝土梁与高强钢筋约束混凝土柱端板螺栓连接节点形式，在低周反复水平荷载作用下，进行了6个装配式预应力中间节点试件和1个现浇节点试件的对比试验，得到了试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数、刚度退化以及耗能能力等抗震指标，确定了该新型装配式梁-柱连接节点的抗震性能。试验结果表明，新型全装配式预应力混凝土梁与高强钢筋约束混凝土柱端板螺栓连接节点试件均实现了强柱弱梁的设计目标。试件的滞回曲线饱满，抗震性能良好，研究成果可为预制装配式框架在地震区的推广应用提供理论依据和技术支持。

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双钢板混凝土组合剪力墙试验研究及结构弹塑性时程分析

程春兰1，周德源1，王斌2

振动与冲击. 2017, 36(1): 255-260.

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本文以16个不同参数的带约束拉杆的双钢板混凝土组合剪力墙滞回加载试验为基础，研究了不同高宽比、轴压比以及不同约束拉杆间距的组合剪力墙破坏模式，得到了试件的滞回曲线、承载力、骨架曲线以及位移延性等抗震性能参数，并通过数值计算其与普通钢筋混凝土剪力墙的对比，分析得出组合剪力墙具有比普通剪力墙更好的承载力和延性。同时采用ABAQUS有限元软件对双钢板混凝土组合剪力墙结构和普通混凝土剪力墙结构进行不同地震作用水平的弹塑性时程分析，对比了二者的层间位移角及构件的塑性耗能，结果表明较之普通混凝土剪力墙，组合剪力墙可以有效的减小结构的层间位移角，降低剪力墙的塑性耗能，提高连梁的耗能比例，对结构抗震更为有利。

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流体引起的空调管路振动分析与实验研究

谭博欢1 舒宝2 李冬2 柳小勤1 伍星1

振动与冲击. 2017, 36(1): 261-267.

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结合流体动力学和结构动力学分析了空调室外机管路系统由流体引起的振动问题。采用有限元方法建立了管路系统的动力学模型，并通过模态试验验证了模型的准确性。使用流体动力学方法分析了管内流场，获得管道内壁的表面压力，并以压力作为激励，结合实验验证后的管路动力学模型进行了谐响应分析。通过管路ODS（Operational Deflection Shapes）实验，验证了由流体引起的管路振动分析方法的可靠性和有效性。研究表明：管路理论模态分析与实验结果基本吻合，确保建立的动力学模型的准确性，为后续分析的准确度提供了基础；管路振动分析与ODS实验对比结果在低频段理论与实验吻合较好，而在高频段误差较大。分析了误差产生的原因，为后续研究指明了方向。

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2017年, 第36卷, 第1期　
刊出日期：2017-01-15

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