噪声与振动控制

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2026-5期封面、目次页

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2026, 46(5): 0-1.

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新月形覆冰双索尾流驰振特性与气动耦合机理研究

谭冬梅, 李晓敏, 陶雨, 王程涛, 吉柏锋,

2026, 46(5): 1-7.

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斜拉索的气动特性受覆冰类型影响显著，但现有研究多集中于单索或规则冰型，对不同索距双索系统的三维流场对比分析尚未深入讨论。针对新月形覆冰双索，采用SST k-ω 湍流模型，建立4 倍索径(4D)和16 倍索径(16D)的三维数值模型，分析典型风攻角下的流场特性。结果表明：双索绕流呈现显著三维空间特性，近距(索距4D)处下游索受上游索尾涡破碎影响，最大负压降低，远距(索距16D)处流动形态趋近于单索；典型风攻角下双索的下游索阻力系数随索距变化最大差值小于0.26，升力系数差值小于0.42，表明索距与尾流驰振具有较弱的相关性；且模拟工况下驰振力系数均大于0，下游索均未发生尾流驰振失稳，由此验证在一定条件下，采用较小索距(如4D)布置斜拉索可能不会显著增加下游索的尾流驰振风险，这为严寒地区斜拉桥在空间受限条件下的抗风设计提供了理论依据。

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基于块稀疏算法的高分辨率声源定位技术

刘袁, 周小川, 闫林丽, 李永畅, 赵瑾瑜, 刘豪

2026, 46(5): 8-14.

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基于稀疏算法的声源定位技术可以在实现声学成像的同时，保证声成像的分辨率。声学成像技术可以提供直观的声学图像。但是声源距离较近时，稀疏算法也会因为相关性误判而无法区分声源位置，甚至会导致定位失败。为了进一步提高定位结果的分辨率和稳定性，提出一种基于块稀疏的声源定位方法。该方法利用声源在声场中的块稀疏分布特征，对声源面进行重叠式分块化处理。在保护块稀疏分布特征的同时，提高声源定位的分辨率和定位结果的稳定性。结合块正交匹配追踪算法进行逐次迭代，选择相关性最大的子块进行成像。数值仿真的结果表明，与基于稀疏方法的声源定位算法对比，所提出的定位方法可以解决近距离声源的定位问题，实验结果进一步验证了所提
方法的稳定性。

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城市高架弹性轨枕轨道振动频响特性及车速影响规律分析

房建, 余昊霖, 游日亮, 韦智敏, 雷晓燕, 练松良

2026, 46(5): 15-21.

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基于动柔度法建立城市高架轨道结构振动频域分析模型，通过与文献[1]中的轮轨力幅值谱进行对比验证了理论模型的有效性，研究列车速度对车-轨-桥系统振动频响特性的影响。研究结果表明：当列车速度分别为10、20、30 m/s 时，车体在0.1～10 Hz频率范围内振动加速度水平占总体值的比例分别为82.9 %、87.1 %、81.6 %；钢轨在100～3 000 Hz频率范围内占比为90.4 %、89.7 %、84.4 %；轨道板在10～100 Hz频率范围内占比为75.2 %、80.9 %、85.0 %；桥梁在10～100 Hz 频率范围内占比为98.8 %、99.1 %、97.8 %；轮轨力分别在41.2 Hz、42.1 Hz、42.5 Hz 处达到峰值，分别为29.7、9.4、33.0 kN/Hz；桥梁支座反力分别在49.2、49.4、50.1 Hz处达到峰值，分别为87.0、63.0、64.0 kN/Hz。在轨面短波不平顺作用下，车体加速度与列车速度间无明显联系，轨道结构振动加速度、轮轨力幅值以及桥梁支座反力基本随着列车速度的提高而增大。影响车体、钢轨、轨道板和桥梁的振动加速度、轮轨力幅值以及桥梁支座反力的主要不平
顺频率范围分别为0.1～10 Hz、100～3 000 Hz、10～100 Hz、10～100 Hz、10～100 Hz以及10～70 Hz。

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碰摩转子系统的共存吸引子的稳定性与分岔分析

金花, 王志伟, 吕小红

2026, 46(5): 22-28.

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针对弹性支撑碰摩转子系统，通过变步长Runge-Kutta 法数值求解系统动力学响应，并融合延拓算法与打靶法追踪共存周期解的演化路径，系统分析其稳定性与分岔行为。结合吸引域拓扑、相轨迹及Poincaré 截面，阐明参数扰动下共存吸引子的域侵蚀机制。研究发现：转速变化诱发擦边-鞍结分岔、跳跃分岔及倍周期分岔时，系统呈现多吸引子共存现象，且伴随对称性运动模式。鞍结分岔会导致其吸引域的拓扑结构发生突变，而倍周期分岔对其吸引域的影响较小。该研究成果可为不同转速工况下的系统运行优化提供理论支撑，为碰摩转子系统的稳定控制提供理论依据。

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一种双振子局域共振型声子晶体双层板带隙特性研究

王红艳, 章方议, 王鹏程, 李红庆

2026, 46(5): 29-35.

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提出一种在双层板间包覆并联双振子的局域共振型声子晶体结构，采用有限元法计算并联双振子声子晶体双层板的能带结构，并与单振子、串联双振子和混联多振子的能带结构进行对比，在此基础上，探究结构和材料参数对并联双振子晶体板带隙边界的影响。结果表明，相较于串联与混联结构，并联结构的带隙范围扩大，带隙完整性得到提升，且比同体积的单振子结构带隙宽度增长约2.9 %，同时质量降低约5.7 %。研究可为局域共振型声子晶体双层板结构的振子连接方式设计提供理论指导，对推动低频宽带减振系统发展具有积极意义。

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两级轴流风机动叶-导叶周向不等距分布组合降噪性能

陈庆光, 范昊炳, 李凯伦, 曹新圆, 张培森

2026, 46(5): 36-42.

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矿用两级轴流式局部通风机在煤矿井下工作面通风系统中发挥着重要作用，但其运行时产生的高噪声也是多年来一直存在并亟待解决的问题。针对一台叶片均匀分布的FBS-No.8.0 型矿用两级轴流式局部通风机，通过数值模拟研究4 种动叶与导叶的周向不等距分布组合对风机气动性能和噪声特性的影响。结果表明：基于正弦调制法，采用合理的两级动叶与导叶周向不等距分布组合，可在保持动叶轮满足动平衡的条件下，降低风机的气动噪声，且不对风机的气动性能产生显著影响；在所考察的4 种组合方案中，采用前级动叶与后级导叶周向不等距分布组合时的降噪效果最佳，与叶片周向均匀分布的原风机相比，后级导叶尾缘监测点处的总声压级降低2.443 dB；仅针对前级动叶和
导叶实施周向不等距分布组合方案时的降噪效果次之，在后级监测点处同样反映出一定的降噪效果；前级动叶分别与前、后级导叶的周向不等距分布组合，均可同步降低风机在低频段的离散噪声峰值及在中高频段的宽频噪声，因而实现了协同降噪。

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任意边界条件下FGP-GPLRC锥-柱耦合壳振动特性分析

张远航, 张颖, 韩清鹏, 王子依, 王宇, 郑文广

2026, 46(5): 43-49.

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基于Gegenbauer-Ritz 法分析任意边界条件下功能梯度多孔石墨烯增强复合材料(Functionally Graded Porous Graphene Platelet-reinforced Composite，FGP-GPLRC)锥-柱耦合壳的振动特性。首先，考虑石墨烯和孔隙的均匀和非均匀分布模式，依据Halpin-Tsai 微观力学模型和开胞体理论得到壳体结构的有效材料参数，并基于一阶剪切变形理论(FSDT)建立回转类壳体结构的解析模型。其次，引入弹簧刚度罚参数法模拟壳体的任意边界条件和耦合条件，采用Gegenbauer 多项式作为容许函数，并利用Rayleigh-Ritz 法求解得到回转类壳体结构的固有特性。最后，通过与现有文献和有限元仿真结果对比，验证方法的准确性。此外，讨论石墨烯分布模式、孔隙分布模式和开口角度等参数对回转类耦合壳体振动特性的影响。

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含槽型壳体结构的声学覆盖层吸声特性研究

符胜俊, 唐世灏, 陶猛

2026, 46(5): 50-56.

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采用声学覆盖层是降低水下航行器探测风险的关键手段，对于保障水下航行器的安全性具有重要意义。然而，现有的声学覆盖层难以在吸声性能与承压能力之间实现良好的平衡。为此，基于传统空腔声学覆盖层设计一种金属支撑空腔的复合结构声学覆盖层，期望在提升吸声性能的同时增强其承压能力。基于有限元仿真软件建立声学覆盖层模型，并对其吸声性能进行分析，结果表明在600 至10 000 Hz 覆盖层平均吸声系数达到0.98，在静水压力为5MPa条件下只产生较小的变形并仍然维持很好的吸声性能,且覆盖层密度仅为986.93 kg/m3。通过分析覆盖层位移云图，发现该结构保留了传统空腔覆盖层中的空腔谐振吸声等机制，加入壳体共振结构不仅可提高结构稳定性，同时还
可扩展覆盖层的工作频率范围。

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振动筛支撑结构的粒子阻尼减振优化设计

雷晓树, 肖望强, 夏辉, 蔡志钦, 王学良

2026, 46(5): 57-63.

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振动筛是一种高效的筛分设备，其以高效、多功能和自动化的特点，在多个行业中得到广泛应用。振动筛在工作过程中振幅和频率较大，导致设备本身产生疲劳和损耗，且会产生较大的振动，对周围环境造成干扰。为减小振动筛振动，提出一种基于粒子阻尼的振动筛支撑结构减振优化设计方法。以某煤场振动筛为研究对象，结合灰狼算法与离散元仿真技术，对振动筛基座进行设计，并分析对比隔板数量、颗粒材质、直径及填充率对减振特性的影响，得到粒子阻尼减振基座最佳设计方案。最后，结合试验验证了粒子阻尼基座的减振效果。试验数据表明，粒子阻尼基座可以消除冲击，在x方向上减振45 %，在y方向上减振40 %，在z 方向上减振56 %。

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利用变刚度轴承模型的永磁电机振动分析

蒋伏康, 师蔚, 胡定玉, 廖爱华,

2026, 46(5): 64-70.

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在永磁电机的振动分析中，轴承是定转子之间力的传递载体，而轴承刚度的非线性变化会对电机的振动响应产生影响。从这一问题出发，首先建立考虑转子动偏心和转速的永磁电机电磁激励模型。随后，建立考虑转子动偏心、转速等因素的非线性变刚度轴承模型，计算由不平衡磁拉力、不平衡离心力和重力构成的合力载荷大小，进而探究各因素对该轴承模型刚度的影响。最后，建立基于非线性变刚度轴承模型的三维永磁电机电磁-振动耦合模型，通过仿真计算电机机壳表面的振动响应，并进行永磁电机振动实验。对比实验与仿真结果，可知基于变刚度轴承模型的永磁电机振动分析方法较基于常刚度轴承模型的永磁电机振动分析方法考虑了电机运行时轴承刚度的变化，仿真结果更接近实验值，由此证明了该方法的准确性。

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动态变桨悬臂梁摆振特性分析

陈禹廷, 李亮, 周红卫, 熊聪,

2026, 46(5): 71-77.

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变桨距是调节风力机叶片、直升机旋翼等结构气动性能的有效措施。在动态变桨过程中，结构绕变桨轴旋转，变桨运动将改变结构的振动频率和稳定性。与定桨距(桨距角为常数)相比，动态变桨对结构振动特性和稳定性的影响更为复杂，已有的定桨距结论不能直接应用于动态变桨结构。针对悬臂梁结构在动态变桨工况下的摆振振动特性进行研究，通过旋转坐标系引入动态变桨运动，基于Hamilton 原理建立动态变桨距悬臂梁结构动力学模型，得到摆振控制方程，采用多尺度法和假设模态法相结合的方法推导出固有频率的计算方程，结合有限元软件进行对比验证，分析动态变桨悬臂梁与定桨距悬臂梁的摆振固有特性，以及动态变桨特性对悬臂梁摆振固有频率的影响。结果表明：静态桨距角和动态变桨幅值对悬臂梁摆振固有频率影响较大；旋转速度对1 阶固有频率影响显著，但对高阶固有频率的影响降低；当变桨幅值恒定时，变桨频率和变桨相位对摆振频率没有影响。

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基于声学贡献量分析的某航空柱塞泵壳体降噪区域识别

王佳乐, 谷建宁, 孙晔, 孟晗, 杨莎莎, 沈承,

2026, 46(5): 78-84.

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为精确识别某航空柱塞泵壳体降噪区域，首先建立柱塞泵的刚-柔-液耦合动力学模型，求解结构噪声激振力，并通过柱塞泵振动响应实验验证模型的准确性。然后建立航空柱塞泵壳体的声振耦合模型，分析其辐射噪声特性；最后基于声学传递向量原理开展板面声学贡献量分析，分析柱塞泵壳体板面在工作频率下的噪声贡献。研究结果表明：建立的刚-柔-液耦合动力学模型具有较高的准确性；应将面板3、6、8、9 作为柱塞泵减振降噪的重点区域，将770Hz 作为降噪的关键频率。该研究精确识别出柱塞泵壳体的降噪区域，可为壳体的降噪优化以及故障监测提供理论依据。

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考虑剪切与转动惯量效应的声学黑洞梁带隙特性研究

李敬, 邓海华, 余永丰, 张琳

2026, 46(5): 85-92.

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声学黑洞是一种高效的变截面波调控结构，其通过周期性排列可实现宽频带振动抑制。该结构特有的弯曲波带隙特性为特定减振频段的设计提供了重要理论依据，因此精确表征其带隙特性具有关键意义。构建一种两端为等直截面、中间嵌入声学黑洞的周期声学黑洞梁模型。基于铁木辛柯梁理论，开发计算该结构弯曲波带隙的传递矩阵计算方法，并与基于欧拉梁理论的传递矩阵方法和有限元结果进行对比分析，通过参数化分析不同声学黑洞截断高度条件下的计算结果，重点研究前两阶带隙位置和宽度的变化规律并定量评估各种方法的精度差异和适用范围。研究结果表明：考虑剪切变形和转动惯量效应的铁木辛柯梁理论传递矩阵法，在计算精度和适用范围方面均优于传统欧
拉梁理论方法，频率越高，其优势越明显。

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壳体-隔振系统耦合振动特性分析方法研究

曹消冰, 向阳,

2026, 46(5): 93-98.

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核动力舰船二回路舱段中设备激励所产生的振动会经隔振系统、基座向壳体传递，从而向外辐射噪声，影响舰船的声隐身性。为研究舰船内部复杂隔振系统与壳体的耦合振动特性，表征设备激励传递至基座继而作用于壳体的振动，基于子结构导纳法及四端参数法建立隔振系统解析模型，求解振源激励向基座传递的力与振动速度，根据解析模型将力施加于基座-壳体耦合系统，建立半解析模型，对比分析有限元计算结果。结果表明：基于子结构导纳法与四端参数法建立的解析模型具有一定准确性，可以为简化壳体内部设备与系统实体的快速估算模型提供较为准确的输入，进而可以更加简便分析隔振系统-壳体耦合系统的振动特性。

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改进型双层MAM耦合夹芯板结构的变压器降噪研究

杨波, 杨廷方, 杨文超, 马昌坤, 刘晨壹, 申赞琳

2026, 46(5): 99-105.

摘要 ( )

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为应对变压器低频噪声对环境造成的挑战，探讨薄膜型声学超材料(Membrane-type Acoustic Metamaterial，MAM)在变压器降噪领域中的应用，设计出一种基于双层MAM耦合金字塔状夹芯板的隔声结构，并在耦合结构的基础上提出一种应用于变压器降噪的复合隔声结构。通过有限元软件构建耦合结构的声固耦合模型，研究其在0～1 000 Hz频段内的隔声性能，并探究隔声参数对声传递损失曲线的影响。研究表明，耦合结构具有优异的中低频隔声性能，且可以通过调整夹芯板面板参数和薄膜参数改变结构的隔声特性，优化后的复合结构平均隔声量为96.38 dB，最低隔声量为47.44 dB，能很好阻断变压器噪声传播。

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高分辨时频变换在滚动轴承非线性故障诊断中的应用

付若琛, 王元志, 耿培恩, 于刚

2026, 46(5): 106-112.

摘要 ( )

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煤矿机械中的轴承故障振动信号通常表现出非平稳和非线性特性，频率随时间动态变化和噪声干扰的存在，使得传统的时频分析方法难以满足高精度故障特征提取的需求。尽管近年来已提出一些改进的时频分析方法(Time-frequency Analysis，TFA)，如Chirplet 变换(Chirplet Transform，CT)和同步提取变换(Synchroextracting Transform，SET)等，但在准确描述强时变故障信号方面仍存在分辨率不足和抗噪性能欠佳的问题。针对上述问题，通过在高斯窗口下利用时频幅度谱的稳定性估计2 阶瞬时频率，并结合SET实现对噪声干扰的有效剔除，提出时频提取变换(Timefrequency Extracting Transform，TFET)算法，可为非线性故障特征提供高分辨率的时频表示。仿真分析表明，该方法在改善时频分辨率、提取非线性特征和增强抗噪性能方面具有显著优势。通过实验进一步验证了所提方法在复杂非稳态机械轴承故障信号处理中表征故障特征的潜力，其为机械故障诊断提供了新的理论基础和技术手段。

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基于指标优化的HO-VMD-MCKD滚动轴承故障特征提取

张长宝, 谢小正, 赵荣珍,

2026, 46(5): 113-119.

摘要 ( )

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针对滚动轴承微弱故障特征信号能量低且不易提取的问题，提出一种将河马优化算法(Hippopotamus Optimization，HO)、变分模态分解(Variational Mode Decomposition，VMD)和最大相关峭度解卷积(Maximum Correlated Kurtosis Deconvolution，MCKD)与综合指标Q 优化相结合的增强特征提取方法。首先，将最小包络熵作为目标优化函数，运用HO对VMD分解参数寻优。其次，依据提出的综合指标Q 对本征模态函数(Intrinsic Mode Functions，IMF)进行选择性重构，避免虚假特征分量造成特征提取不准确，并利用MCKD提取和增强冲击成分。最后，对重构信号进行包络谱以及阶次谱分析完成故障特征提取。基于凯斯西储大学轴承数据集和UT6818 机械故障试验平台进行对比实验，结果表明：所提算法在恒速和变速工况下的准确率分别为99.17 %和98.82 %，且特征提取效果优于麻雀搜索(Sparrow
Search Algorithm，SSA)改进VMD算法，充分表明所提方法的可行性和有效性。

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角域调制模态循环包络谱估计的行星传动轮系故障诊断

孙灿飞, 田政, 沈勇, 王景霖

2026, 46(5): 120-126.

摘要 ( )

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针对非平稳工况与多频带耦合调制对机械装备行星传动轮系故障诊断影响，提出一种基于非线性短时傅里叶变换(Non⁃linear Short Time Fourier Transform，NLSTFT)的时角域转换与改进的经验变分模态提取(Empirical Variational Mode Extraction，EVME)的故障特征调制频带提取的循环包络谱估计方法，将时间域的非平稳信号转化为角度域的循环平稳信号，解决非平稳工况所致的频率模糊问题；通过提取故障特征调制频带，解除多频带耦合调制对谱相关方法的限制；最后利用自相关技术在揭示周期信息方面的优势，通过转换将循环谱相干中隐含的周期模式直观化，通过循环包络谱(Cyclic Envelope Spectrum，CES)识别出故障特征频率，实现行星传动轮系故障诊断，并通过仿真和实验验证了该方法的有效性和实用性。

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多维时序特征驱动的风电机组振动故障预警研究

王国剑, 钱晶, 曾云, 王一凡

2026, 46(5): 127-134.

摘要 ( )

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提出一种基于时间多维度的振动信号特征提取方法，并利用混合改进的优化算法结合VMD方法搜索最优IMF分量，提取最优分量多维特征，将其作为HK-ELM的输入，实现不同状态信号的特征分类。首先利用混合优化算法确定VMD 的最佳分解参数，提取高质量的模态分量，实现振动信号的前期预处理。随后计算模态分量的TSIMDistEN，基于此构建综合特征向量。最终，将特征向量输入HK-ELM模型进行特征分类。同时，为探究所提特征提取方法的效果，引入两种多维特征熵进行对比分析，验证该特征提取方法的稳定性。实验结果表明，所提诊断方法对于试验数据集准确率高达100 %，并且在实际故障预警分类中准确率高达97.5 %，由此验证了所提模型的有效性。
其可为风电机组振动信号的特征信息提取提供一种有效解决方案。

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内部激励影响下高速列车齿轮副啮合特性和寿命分析

吕镇平, 商跃进, 黄子寅, 任宇星, 杨翊珉

2026, 46(5): 135-141.

摘要 ( )

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作为高速列车传动系统的核心部件，齿轮副的安全性直接影响列车运行安全。为研究内部激励耦合作用下高速列车齿轮副动态响应及寿命问题，基于有限元法建立考虑摩擦系数与中心距偏差的动态接触模型，结合ANSYS仿真与疲劳累积损伤理论，分析齿轮副啮合特性及服役寿命。结果表明：当中心距由380 mm增至380.3 mm时，接触应力与等效应力分别升高18.3 %和9.4 %，疲劳寿命下降69.3 %；摩擦系数由0.05 增至0.2 时，接触应力与等效应力分别上升3.4 %和7.8 %，寿命降低44.1 %；中心距增大导致接触应力和等效应力升高，疲劳寿命降低。随着摩擦系数增加，齿轮副1 阶振动响应幅值显著增大；中心距偏差增加使齿轮重合度减小，齿轮副4 阶振动响应幅值增大。研究发现两者耦合会加剧齿轮副的啮合振动，增加列车运行时的安全风险，建议优先控制中心距误差并优化润滑以提升齿轮动态性能及寿命。研究可为高速列车齿轮传动系统优化设计与服役寿命评估提供理论依据。

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基于元迁移学习与改进密集时延网络的抽油机声纹诊断

孙歧峰, 李世栋, 宫法明,

2026, 46(5): 142-148.

摘要 ( )

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抽油机故障样本获取成本较高，导致采用传统方法训练的诊断模型难以充分学习有效特征，识别准确率难以达到理想水平。提出一种基于元迁移学习(Meta-transfer Learning，MTL)和改进密集时延神经网络(Dense Time-Delay Neural Network，D-TDNN)的抽油机故障声纹诊断方法。该方法通过提取抽油机运行声信号的梅尔频谱图特征，有效捕获故障信息，采用元迁移学习策略使模型能迅速适应数据分布变化并降低过拟合风险。在此基础上，引入前端残差注意力模块增强特征提取中的频率通道感知能力，弥补密集时延神经网络在局部频率特征捕获方面的不足。将上下文掩蔽模块嵌入网络以优化特征权重的动态分配，使模型能更有效聚焦于关键特征区域，提升故障信息提取精
度。实验结果表明，该方法对于抽油机故障的平均识别准确率达91.59 %。

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融合注意力机制的CEEMDAN-SETCN-SVM 轴承故障诊断方法

张天彤, 孙超, 杨培义, 张龙, 胡俊锋

2026, 46(5): 149-154.

摘要 ( )

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针对滚动轴承原始信号复杂，以致故障冲击信号被噪声“淹没”的问题，提出利用自适应噪声完备集合经验模态分解算法(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise，CEEMDAN)联合挤压与激励网络(Squeeze-and-Excitation Network，SENET)内嵌时序卷积神经网络(Temporal Convolutional neural Network，TCN)的滚动轴承故障诊断方法。首先对原始信号进行CEEMDAN分解，得到一系列固有模态分量(Intrinsic Mode Functions，IMF)，以剔除干扰信息，然后提取重构信号的时域特征，最后输入复合神经网络(Squeeze-and-Excitation Network-Support Vector Machine，SETCN-SVM)进行分类。将复合网络CEEMDAN-SETCN-SVM与单一时序网络TCN-SVM模型相比，实验结果表明，采用所提方法能有效提取故障特征，其分类准确率达到100 %。

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增强型注意力机制结合MKConvNeXt的滚动轴承故障诊断模型

郑奕良, 魏志刚, 耿浩, 王宏元

2026, 46(5): 155-161.

摘要 ( )

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针对现有卷积神经网络对局部特征和全局特征提取不充分和泛化性不足的问题，提出增强型注意力机制(Enhanced Spatial-Channel Attention，ESCA)结合MKConvNeXt 的滚动轴承故障诊断模型。首先，采用连续小波变换(Continuous Wavelet Transform，CWT)对原始的一维振动信号进行时频转换得到二维图像，用作模型输入；其次，将ConvNeXt 网络中的7×7 卷积核重新构造为1 个3×3 卷积核串联1 个5×5 卷积核的组合，并在该串联组合后接入ESCA得到增强型注意力机制结合MKConvNeXt模型MKConvNeXt-ESCA；最后分别使用帕德博恩大学滚动轴承混合故障数据和华中科技大学滚动轴承复合故障数据进行试验以验证MKConvNeXt-ESCA模型诊断性能。实验结果验证了所构建模型识别滚动轴承故障的有效性，对于帕德博恩数据集取得99.7 %的准确率，对于华中科技数据集诊断准确率为100 %，证明所提MKConvNeXt-ESCA模型能够充分提取特征信息且泛化性能良好。

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融合注意力与多尺度特征的MWCA-BiGRU滚动轴承故障诊断方法

王荣发, 郭家栋, 张晓玲, 孟庆端

2026, 46(5): 162-168.

摘要 ( )

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针对常规滚动轴承故障诊断方法对于强噪声环境效果欠佳，基于深度学习模型的滚动轴承故障诊断方法在复杂工况下泛化性能不佳的问题，提出一种基于多尺度特征(Multi-scale Wavelet Channel-Attention BiGRU，MWCABiGRU)的MWCA-BiGRU模型。该模型借助小波变换增强时频联合分析，自适应提取振动信号的空间特征；利用双向循环控制单元捕捉时序依赖关系，并结合双重注意力机制（通道注意力与全局注意力）动态聚焦关键故障特征。实验中采用凯斯西储大学和渥太华大学轴承数据集。测试结果表明，在强噪声和变负载条件下该模型具有98.8 %的平均准确率和优异的泛化性能。

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融合RSAM的RMSDCNN-LSTM多工况齿轮箱故障诊断

刘志宇, 陈观慈, 侯赛忠, 杜清, 魏蓉

2026, 46(5): 169-175.

摘要 ( )

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针对多工况不同载荷运行条件下故障识别困难，且传统的卷积神经网络(Convolutional Neural Networks，CNN)对故障特征的提取能力不佳的问题，提出了融合残差自注意力机制(Residual Self-attention Mechanism，RSAM)的残差多尺度空洞卷积-长短期记忆神经网络(Residual Multi-scale Dilated Convolution-long Short-term Memory Neural Network，RMSDCNN-LSTM)的齿轮箱故障诊断方法。首先，设计一种残差多尺度空洞卷积结构，用于捕捉多尺度下的空间特征，通过RSAM增强关键故障特征表达；其次，联合长短期记忆神经网络(Long Short-term Memory，LSTM)建模时序依赖关系；最后，采用Softmax(归一化)分类器实现齿轮箱故障诊断。实验结果表明，该模型能高效提取故障特征，通过使用华中科技大学齿轮箱数据集(HUST数据集)对比其他模型，验证了其更高的诊断精度(98.8 %)，通过风力发电机行星齿轮箱数据集(WT数据集)证明该方法的适用性(训练准确度99 %)，其能根据多工况混合数据实现故障诊断。

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基于循环矩阵分解和优化MCKD的风电主轴承故障特征增强

杨计刚, 吴伟强, 赵鹏, 马贺, 檀宇航, 滕伟

2026, 46(5): 176-182.

摘要 ( )

PDF(1790KB) ( )

针对风电机组主轴承故障特征信息难以提取的问题，提出基于自适应循环矩阵分解和优化最大相关峭度解卷积(Maximum Correlated Kurtosis Deconvolution，MCKD)特征增强的主轴承故障特征提取方法。首先，利用自适应循环矩阵生成特征向量，该特征向量能更好适应与旋转机械结构对称性相关的循环平稳特性。其次，针对分解后故障特征子分量选取难题，利用故障稀疏度指标(Fault Sparsity Intensity，FSI)表征各子分量故障特征信息，选取含有显著故障特征信息的子分量为主要子分量。然后，以包络谱峰值因子作为适应度函数，利用主要子分量对滤波器参数进行优化，将最优滤波器参数代入MCKD进行计算，抑制分量中存在的噪声成分，增强故障特征成分。实际分析结果表明，与传统方法相比，所提方法能有效增强微弱故障特征，去除噪声，准确诊断风电机组主轴承潜在微弱故障。该方法为低速重载滚动轴承微弱故障诊断提供了新思路。

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多特征1D-CNN的齿轮箱故障诊断方法

赵磊, 赵美卿, 钟秀泉

2026, 46(5): 183-189.

摘要 ( )

PDF(2297KB) ( )

针对齿轮箱复合故障诊断中特征耦合性强、多源信号融合效率低的问题，提出一种基于多特征并行一维卷积神经网络(1D Convolutional Neural Network，1D-CNN)的智能诊断方法。首先，构建8 通道并行卷积网络，采用64×1大卷积核提取局部冲击特征，并结合Dropout 与批量归一化(Batch Normalization，BatchNorm)防止过拟合；其次，在特征融合阶段，利用常规卷积压缩维度，引入深度可分离卷积(Depthwise Separable Convolution，DSC)减少参数量，并通过自适应平均池化(Adaptive Average Pooling，Adaptive AvgPool)统一特征尺度；最后，在分类器中设计过渡层以增强泛化能力。基于包含8 类复合故障的齿轮箱数据集开展实验，实验结果表明：该方法能够有效解耦多源故障特征，其平均诊断准确率达到98.12 %。通过消融实验验证，多特征并行架构较单通道1D-CNN可提升诊断准确率3.89 个百分点。

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基于NSGA-II-LQR的轮毂电机驱动重型车辆主被动悬架控制

朱熙川, 赵海军, 孔超, 李洪亮, 翟乃斌,

2026, 46(5): 190-196.

摘要 ( )

PDF(2553KB) ( )

针对目前轮毂电机(In-wheel Motor，IWM)驱动重型车辆在恶劣道路上行驶的平顺性问题，提出一种基于快速非支配排序多目标遗传算法的线性二次型调节器(NSGA-II-LQR)。建立包括主动悬架和轮毂电机的4 自由度半车模型，并通过仿真实验探究簧下质量增加产生的负效应；根据二次型最优控制理论，基于半车模型设计LQR控制器，通过NSGA-II 对控制器中权重矩阵Q 和R进行合理配置，从而使得性能指标最小；同时优化悬架刚度和阻尼系数，实现主被动联合控制。仿真实验结果显示，基于NSGA-II-LQR 控制的悬架系统相较于传统方案，质心垂向加速度、俯仰角加速度、悬架动挠度的均方根值分别降低9.14 %、17.5 %和7.87 %，可有效解决重型车辆在恶劣道路上行驶的平顺性问题，可为后续悬架设计提供一定的参考。

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新能源汽车涡旋压缩机转子系统碰摩机理

娄秋枫, 何泽银, 孙权, 柴红阳

2026, 46(5): 197-202.

摘要 ( )

PDF(2004KB) ( )

针对新能源汽车空调压缩机动静涡旋齿碰撞摩擦问题，综合考虑变基圆涡旋压缩机气体激励与轴系不平衡激励，基于有限单元法建立压缩机转子-轴承系统动力学模型，提出动静涡旋齿啮合-碰摩-泄漏接触状态判定条件；而后，基于Newmark-β 法对压缩机涡旋转子系统碰摩进行求解，研究不同转速下动静涡旋齿啮合-碰摩-泄漏接触规律。结果表明，低转速时动静涡旋齿未完全啮合，存在齿间侧隙，有径向泄漏风险；高转速时动静涡旋齿完全啮合，齿间存在碰撞摩擦激励，8 000 r/min 工况下碰摩力较5 000 r/min 时高7 倍，但不存在径向泄漏故障，研究结论可为高转速涡旋压缩机动力学设计提供理论基础。

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考虑环境温度的车轮多边形对轮轨动态特性的影响分析

李强, 裴彤彤, 张旭, 张维维, 李国芳

2026, 46(5): 203-210.

摘要 ( )

PDF(3142KB) ( )

为探究考虑环境温度的车轮多边形对轮轨动态特性及车轮长期磨耗演化的影响，建立考虑轮对-构架柔性的刚柔耦合动力学模型以及适用于计算车轮圆周磨耗的长期预测模型，探究温度-速度联合作用对轮轨动态特性的影响，预测、复现典型环境温度下车轮多边形长期磨耗演化行为，进一步分析严寒环境中列车运行速度对车轮圆周磨耗演化的影响。结果表明：车轮存在多边形时，环境温度对轮对横向振动特性、轮轨横向蠕滑特性及磨耗功影响显著，整体上规律表现为温度越低、列车运行速度越快，动力学指标波动越剧烈；严寒环境不仅会加剧车轮多边形的磨耗演化速率，还会促进磨耗后期车轮表面粗糙度水平及多边形幅值显著上升，但演化满足“频率固定”机理，不会影响高阶次主导多边形的形成；严寒环境中定期调整列车服役速度，可以破坏车轮多边形“波峰-波谷”磨耗位置，进而抑制车轮多边形磨耗演化速率。结论可为我国北方等温差较大地区的高速车辆服役安全评估提供参考。

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船舶舱室复合隔声结构声学性能分析及验证

周凯, 郭志吉, 张杰森, 夏兆旺

2026, 46(5): 211-216.

摘要 ( )

PDF(1889KB) ( )

隔声结构广泛应用于船舶机舱、住舱和会议室等舱室的隔声，用于阻隔噪声的传播，采用隔声结构是控制舱室噪声的重要措施之一。基于统计能量法，建立船舶舱室复合隔声结构模型，分析其在100～5 000 Hz 频段的隔声性能，并通过试验进行验证。研究结果表明：通过仿真计算所得的隔声量结果基本符合均质隔声板的质量定律，在100～5 000 Hz频段，复合隔声板平均隔声量的仿真与试验结果误差为2.5 dB，由此验证了仿真方法的准确性；在钢板总厚度不变的情况下，外钢板增加0.25 mm，平均隔声量增加1 dB；漏声对隔声量影响显著，在高频段尤为突出，即使漏缝面积占比仅为0.01 %，隔声量亦会骤降10 dB以上。

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采用Welch功率谱频域积分方法识别车轮多边形磨耗

崔元怀, 钟硕乔, 周信

2026, 46(5): 217-222.

摘要 ( )

PDF(2180KB) ( )

现场测量表明，地铁车辆运行一定里程后，车轮表面会出现不同程度的周向磨耗，其中多边形磨耗最为常见。若不及时发现并采取控制措施，将影响乘坐舒适性，并更进一步影响车辆运行平稳性。为实现车轮周向磨耗的快速识别，提出一种基于轴箱垂向加速度的Welch 频域积分方法。首先，对轴箱加速度信号进行Welch 功率谱(Power Spectral Density，PSD)分析，结合最大主频及主频间波谷确定初步有效频段；其次，对各频段累计能量进行归一化处理，并通过高斯累计能量分布函数拟合，依据三倍标准差原则修正确定实际有效频段；最后，对修正后的频谱进行积分，实现车轮多边形阶次及幅值的识别。建立车辆-轨道耦合动力学模型，设置多阶车轮多边形磨耗，通过仿真获得轴箱垂向加速度，并采用Welch 功率谱频域积分方法识别磨耗，并将识别结果与采用传统频域截止法及多项式拟合去趋势的时域积分法所得结果进行对比，由对比结果可知，采用Welch 功率谱的频域积分法在钢轨不平顺(不含周期性的钢轨波磨)干扰下仍能具有较高的识别准确度。

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推进电机振动沿推进轴系的传递特性计算与分析

范凯, 李增光, 陈凯杰, 王海亦

2026, 46(5): 223-227.

摘要 ( )

PDF(1781KB) ( )

为分析船舶推进电机低频振动沿轴系的传递特性，基于动刚度法建立推进电机-轴系垂向振动计算模型，通过对比有限元法计算结果验证了模型的正确性。利用所提模型，计算某船推进电机-轴系的振动及动态力传递特性，分析高弹性联轴器刚度参数的影响。结果表明，由推进电机传递至推进轴系的振动、动态力随着距离的增加而减小，跨越3 个支承轴承后振动明显降低，但在轴系弯曲振动模态频率处出现峰值；当高弹性联轴器的径向刚度低于0.02 倍的推进电机隔振器总刚度时，由轴系支承轴承传递的动态力将小于由推进电机隔振器传递的力，故在船舶推进系统声学设计中应注意选择合适的高弹性联轴器刚度参数，否则将导致经由推进轴系支承轴承传递的动态力偏大，影响推进电机隔振的实际效果。

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振动干扰噪声下室内心理声学烦恼度建模

杨梦龙, 王超炎, 裘进浩, 张超, 陶翀骢, 季宏丽

2026, 46(5): 228-234.

摘要 ( )

PDF(1539KB) ( )

振动干扰是阻止激光振动语音窃听的有效手段，但在防止窃听的同时会对室内声环境产生不利影响。因此，为实现“有效干扰”与“听觉舒适”的平衡优化，拟研究外加振动干扰噪声对室内声舒适性的影响。搭建干扰实验平台，采集14 种外加振动干扰下室内噪声信号，进行主观评价实验，并计算其客观心理声学参数，建立基于多元线性回归和非线性Zwicker 心理声学烦恼度模型。结果表明：相较于基于心理声学参量N50的多元线性回归模型，基于心理声学参量N5构建的模型解释性更好，精度更高(调整后R2=0.931，MSE=0.007 774)，而基于非线性Zwicker 心理声学烦恼度模型则展现出更优秀的性能(调整后R2=0.963，MSE=0.004 186)，更适合用于外加振动干扰噪声下室内噪声烦恼度预测。

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基于起落架噪声修正的机场噪声预测研究

王青云, 郭昊, 刘沛清

2026, 46(5): 235-240.

摘要 ( )

PDF(1892KB) ( )

随着低噪声发动机的广泛应用，以起落架噪声为代表的机体噪声在飞机总噪声中的占比不断提高。为提高机场噪声预测的精度，对广泛应用的噪声-功率-距离(Noise-Power-Distance，NPD)预测方法开展与起落架噪声相关的修正研究。以欧洲民航会议(European Civil Aviation Conference，ECAC)噪声预测模型为基础，整合郭跃平提出的起落架噪声预测模型，构建新型机场噪声复合预测模型，并基于该模型编写机场噪声预测程序。进一步，结合杭州萧山国际机场相关噪声与航班数据，将单一ECAC模型与经修正的复合模型进行对比分析，结果表明，单一ECAC模型在进场阶段噪声预测中普遍存在低估现象，进行起落架噪声修正后，模型预测精度显著提升；在起飞阶段起落架噪声修正效果不明显，减小预测误差的效果十分有限。

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不同功能城市街道空间声景差异研究

谢庄秀, 路晓东, 赵明辉, 刘家灿, 祝培生

2026, 46(5): 241-247.

摘要 ( )

PDF(2249KB) ( )

场境(Context)影响人对空间的声景感知。结合街道功能探究声景的变化规律，有助于推进城市声环境治理。在大连市选择商业性和生活性街道，通过声漫步获取各9 个点位的声源感知主导度、声景感知质量(ISO 愉悦感、ISO 事件感)和声景整体评价(舒适度、协调度)。采用偏最小二乘法结构方程模型，分析声景的差异化影响机制。结果显示，生活性街道空间声景感知质量、声舒适度更多受到声源主导度的影响。具体而言，人群活动声主导度显著提升ISO 愉悦感和ISO 事件感，音乐广播声主导度显著降低声舒适度。相比之下，商业性街道声源主导度对ISO 愉悦感、ISO事件感和声舒适度影响较小。这意味着对于城市声环境治理应根据街道功能差异性采取相应策略。

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数据驱动声屏障插入损失预测及影响因素分析

孙友国, 刘全民, 高亏, 刘泓辰, 宋立忠

2026, 46(5): 248-254.

摘要 ( )

PDF(2034KB) ( )

随着轨道交通建设不断发展，列车运行产生的噪声污染问题困扰着沿线居民，设置声屏障是一种改善沿线声环境的有效措施。声屏障插入损失是评价其降噪性能的重要指标，而目前规范中声屏障插入损失的简化计算公式大多仅考虑声程差的影响。为提高声屏障插入损失计算的精度，采用边界元法生成声屏障插入损失样本，结合粒子群优化算法(PSO)和BP神经网络模型，得出能同时考虑声程差、屏体吸声系数、声屏障高度的声屏障插入损失的计算公式。首先，基于边界元法建立箱梁-声屏障模型，所得噪声计算结果与实测数据吻合良好，验证了模型的正确性。然后，计算不同声屏障高度、吸声系数以及受声点位置参数的声屏障插入损失值并将其作为训练数据。最后，运用BP神经网络建立声屏障插入损失预测模型，基于PSO算法对预测模型进行优化，并通过实测数据对比验证了预测模型的准确性。结果表明，PSO-BP神经网络预测结果决定系数在0.9 以上，预测精度得到提高，模型具有较好的泛化能力，并基于预测模型分析计算参数对声屏障插入损失的影响。

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地铁声屏障的沉浸式声环境模拟与评价

卢亦林, 冯晨钰, 杜春雨, 燕翔,

2026, 46(5): 255-260.

摘要 ( )

PDF(1481KB) ( )

以北京地铁13 号线五道口地段为例，选取3 处声源接收点(清华紫荆公寓17 号楼、优盛大厦、清华艺术博物馆)，使用噪声实测与根据SoundPLAN软件生成噪声立面图两种测量手段，并利用清华大学全声景虚拟现实实验室平台，通过电声沉浸式三维声技术，结合实测与模拟数据，系统评估声屏障对地铁噪声主观感知的影响。得出以下主要结论：声屏障显著降低噪声烦恼度(p<0.01)，声压级与烦恼度呈高度正相关关系(r=0.91)，高频成分的减少可能缓解负面感知；三维声场重现技术能有效还原声环境差异，受试者对虚拟/真实声场的感知评价一致，说明该方法也适用于其他交通噪声研究中复杂的心理声学评估。

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某露采北帮边坡爆破振动峰值预测方法优选研究

张声辉, 陈斌, 周鹭, 杨家彩, 邹开华, 李斓堃

2026, 46(5): 261-266.

摘要 ( )

PDF(1994KB) ( )

预测露天矿爆破产生的振动对边坡安全防护至关重要。通过银山露天采场爆破试验，对北帮边坡实测爆破峰值振动速度进行了预测方法优选研究。基于量纲分析理论，引入坡度影响因子，构建包含高程与坡度影响的爆破峰值振动速度预测模型；此次在露天采场北帮边坡爆破测点所监测到的峰值振动速度为0.556～1.797 cm/s，振动主频主要分布于10.5～47.4 Hz。结合现场振动监测结果，对北帮边坡爆破峰值振速进行拟合，建立考虑高程与坡度影响的修正萨道夫斯基衰减公式，相较于其他相关预测公式，其预测效果最好，平均误差仅为11.91 %，对银山露天采场北帮边坡爆破振动预测具有一定的指导作用与参考价值。

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列车动荷载作用下隧道衬砌既有纵向裂缝扩展规律分析

宋天浩, 胡子扬, 张党联, 邱传, 刘卫丰

2026, 46(5): 267-272.

摘要 ( )

以地铁运营隧道衬砌既有纵向裂缝为研究对象，通过建立隧道-土体扩展有限元模型，在隧道结构上施加列车动荷载，计算得到隧道二次衬砌裂缝尖端应力强度因子、裂缝扩展影响系数，以及裂缝尖端单元的最大、最小主应力。基于上述指标分析列车振动对隧道拱顶、拱腰和边墙二次衬砌内表面既有纵向裂缝向衬砌深部扩展的规律。计算结果表明：在地铁列车运行条件下，隧道拱顶裂缝基本上不会发生扩展；隧道拱腰和边墙裂缝除两端部之外扩展趋势以张开型为主，而裂缝端部扩展趋势更趋向于张开型和滑开型；在衬砌混凝土状态良好条件下，列车振动不会造成裂缝向衬砌深部扩展，但在隧道经历长期运营后二次衬砌混凝土如果发生劣化，当裂缝尖端的起裂断裂韧度小于48.7kPa m 时，列车振动将至少引起边墙衬砌裂缝发生扩展。

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CWT-Grubbs联合降噪与改进DBSCAN的桥梁模态识别方法

张家滨, 邓志鹏, 谢振乾, 郑江锐, 陈斌

2026, 46(5): 273-279.

摘要 ( )

PDF(2305KB) ( )

为提高桥梁结构健康监测中模态参数识别的准确性与鲁棒性，提出一种基于CWT-Grubbs 联合降噪与改进DBSCAN 的桥梁模态识别方法。针对监测数据中存在行车激励干扰和有色噪声的问题，首先采用连续小波变换(Continuous Wavelet Transform，CWT)结合Grubbs 准则识别并剔除异常数据，强化结构真实模态的能量特征。随后，利用协方差驱动的随机子空间识别方法(Covariance-Driven Stochastic Subspace Identification，Cov-SSI)提取模态参数并构建模态稳定图。在聚类识别阶段，引入贝叶斯优化方法对DBSCAN聚类算法中的关键参数ε 和MinPts 进行自适应优化，提升聚类的自动化程度与准确性，实现真实模态的有效提取与虚假模态的剔除。以韶州大桥健康监测数据为例进行数值验证，结果表明，所提方法在强行车干扰条件下仍保持较高的识别精度与稳定性，具有优异的抗噪性能和密集模态分辨能力，可为桥梁结构长期模态跟踪与状态评估提供有效技术支撑。

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柔性壁面迷宫型声学超材料的吸声特性研究

王凯锜, 孙萍, 王晓乐, 黄震宇, 赵春宇

2026, 46(5): 280-287.

摘要 ( )

PDF(2688KB) ( )

由于使用刚性壁面，传统迷宫型声学超材料一经制造，其吸声性能便不易改变。为了提升迷宫型声学超材料吸声性能的可调性，提出一种使用柔性壁面构建的迷宫型声学超材料，建立吸声特性计算的有限元模型，从阻抗匹配和声-结构耦合两个角度分析其吸声特性产生机理。并且，揭示关键几何参数，如内部通道宽度、顶层厚度和中间层厚度等对其吸声特性的影响规律。最后，开展声阻抗管试验，验证了所建立有限元模型的有效性。研究结果表明，柔性壁面迷宫型声学超材料的吸声峰值带宽优于同尺寸的刚性壁面迷宫型声学超材料，且吸声峰值频率更低，具有更优的低频吸声性能。

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面向车辆低频噪声控制的薄膜型声学超材料优化设计

侯智伟, 黄雨晨, 付宜风, 王肖

2026, 46(5): 288-293.

摘要 ( )

PDF(2110KB) ( )

噪声控制是噪声、振动与声振粗糙度(Noise，Vibration，and Harshness，NVH)技术的关键环节。聚焦于车辆500 Hz以下的低频噪声控制，利用有限元软件构建薄膜型声学超材料模型：以刚性薄板代替传统薄膜，解决预紧力依赖与加工难题。通过振型分析和数值模拟探究改进结构的隔声机理及材料、几何参数对隔声性能的影响规律；结合COMSOL with MATLAB联合仿真与遗传算法，提出低频隔声性能优化策略。优化结果表明：改进后的薄膜型声学超材料在500 Hz 以下频段的声学传递损失(Sound Transmission Loss，STL)提升至25.43 dB；与传统前围板相比，超材料-前围板在保证轻量化与工艺简便性的同时，使目标频段STL达到31.53 dB，增幅达38.9 %。研究可为薄膜型声学超材料的降噪应用提供新思路，推动其在汽车低频降噪领域中的应用。

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轨道车辆车轮环形阻尼器降噪机理与优化研究

李帅, 吴昊, 林维仁, 贾博, 王忠龙

2026, 46(5): 294-299.

摘要 ( )

PDF(1823KB) ( )

环形阻尼器被广泛应用于我国轨道交通车轮噪声抑制领域。其降噪机理被普遍认为是阻尼器与车轮之间的摩擦引入了摩擦阻尼。通过模态实验研究发现，环形阻尼器对于车轮部分模态振动峰值的抑制体现出明显的含阻尼的动力吸振特征，并且通过简化的圆环板与动力吸振器耦合动力学模型证明了该结论。由此提出环形阻尼器对车轮的噪声抑制是阻尼和动力吸振共同作用的结果。针对纯金属型环形阻尼器与车轮之间的接触刚度易受预紧力、温度、加工及摩擦磨损等因素影响的弊端，提出一种在金属环与车轮之间敷设黏弹性材料的阻尼器方案，该方案能够同时起到增大阻尼和稳定金属环与车轮之间接触刚度的作用。实验结果表明，敷设黏弹性材料的阻尼器方案相较于纯
金属环方案有更好的降噪效果。

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基于C型声学超材料的宽频通风消声设计

刘艳, 刘洪辰, 李炜融,

2026, 46(5): 300-308.

摘要 ( )

PDF(2793KB) ( )

针对传统通风消声装置所面临降噪带宽受限与通风效率难以兼顾的技术瓶颈，基于局域共振及类Fano 共振原理，设计一种C型声学超材料，并通过嵌套式结构设计与周期性排布获得声学超构通风消声器，该结构兼顾隔声效果和通风性能，具有结构尺寸小、厚度薄的特点。首先，根据超材料单元的几何构型解析隔声原理，并通过有限元仿真揭示该结构的物理机制；其次，系统性研究几何参数对声学特性的调控机制，并进行多参数耦合分析，为优化其声学特性提供了重要依据；再次，讨论多层声学超材料的梯度与位置排布对隔声量的影响，设计8 层开口角度梯度为16°、排布间隔为28 mm的宽频通风消声器；最后，通过3D 打印制备样件，进行阻抗管及混响声学试验。试验结果表明，该结构在1 000～5 000 Hz范围内，通风面积为23 %，平均声传输损失达到10.23 dB，与仿真设计结果一致。

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浮置板调频阻尼装置设计及减振性能试验研究

黄宏斌, 孙方遒, 丁德云, 王旭晨, 郝晨星,

2026, 46(5): 309-315.

摘要 ( )

PDF(2411KB) ( )

为提升既有钢弹簧浮置板轨道的减振性能，降低浮置板区段低频振动对环境所造成的影响，根据既有线浮置板轨道条件确定调频阻尼装置设计方案，利用轨道平台试验校准仿真模型，对调频阻尼装置关键设计参数进行优化，采用锤击荷载实验获得调频阻尼装置对浮置板轨道低频振动的抑制特性。结果表明：调频阻尼装置的最优质量比为0.2；所设计的调频阻尼装置可以显著降低浮置板轨道基频(11 Hz)附近的振动加速度，降幅可达73.6 %；在轨道平台试验条件下，安装调频阻尼装置后，地面分频振动加速度级最大降低6.9 dB，地面振动最大Z振级降低3.1 dB。安装调频阻尼装置能明显改善钢弹簧浮置板轨道在冲击荷载作用下的低频振动特性，该设计方案可为提升浮置板地段减振性能及调频阻尼装置的工程应用提供技术支撑。

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黏弹性阻尼器温度稳定性优化设计与试验研究

何泽北, 石文龙, 苏澳

2026, 46(5): 316-323.

摘要 ( )

PDF(2526KB) ( )

提出一种“黏弹性材料改性与主动温控集成”协同优化策略：以高丙烯腈丁腈橡胶(Nitrile Butadiene Rubber，NBR220S)为基体，共混酚醛树脂(Phenol-formaldehyde Resin，PF)以扩展材料工作温度范围并引入氧化石墨烯(Graphene Oxide，GO)纳米填料调控材料导热性能。设计以TEC1-12706 型号半导体制冷片作为核心执行单元的温控装置，并开发二维模糊PID控制策略以解决非线性温漂与动态响应滞后问题。集成所开发的纳米复合黏弹性材料与半导体温控系统，结合不同频率与应变幅值加载的多季节工况试验分析温度波动对阻尼性能的影响。结果表明，当NBR220S/PF/GO配比为90/10/2 phr 时，有效阻尼温域由-1.0～45.5 ℃拓展至-20.0～48.1 ℃，导热率达0.53 W/(m∙K)；
系统可在15 分钟内完成目标温度追踪，稳态误差≤±0.5 ℃；协同优化策略能有效控制储能模量与损耗因子的波动。

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舰艇高压空压机隔振器振动性能研究

冯军, 刘静

2026, 46(5): 324-330.

摘要 ( )

PDF(1935KB) ( )

该研究旨在解决舰艇高压空压机隔振器设计中橡胶材料本构模型精度不足及高频振动动态特性预测偏差等问题，建立更精确的橡胶材料力学模型和隔振系统动力学模型。将静态压缩实验与CAE仿真相结合，采用Mooney-Rivlin 超弹性本构模型和有限元迭代优化算法反演材料参数。同时开展1～5 g 基础激励振动试验，分析隔振系统的动态响应特性。所建立的橡胶材料非线性力学模型预测误差小于5 %；隔振系统在1～5 g 激励下表现出幅值依赖的非线性动力学特性，包括共振频率随激励强度增加向低频偏移，以及加速度响应峰值的非线性增长；系统非线性特性主要由刚度软化和阻尼非线性耦合作用导致。以4 g 基础激振加速度为例，分析隔振器的固有频率和阻尼比。该研究聚焦
舰艇高压空压机隔振器，其动态性能优化技术手段精度高，既赋能现役装备振动控制改进，又可为未来无人舰艇轻量化设计及低频振声抑制提供理论参考。

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