噪声与振动控制

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2026-3期封面、扉页、目次

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2026, 46(3): 0-1.

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磁致准零刚度作用下弹性支承梁的非线性振动抑制

朱映岳, 彭剑, 汤念, 孙洪鑫

2026, 46(3): 1-5.

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为有效抑制弹性支承梁的非线性振动响应，采用磁致准零刚度技术(Quasi-Zero Stiffness，QZS)对弹性支承梁的非线性主共振响应进行振动抑制。基于Hamilton 变分原理，建立弹性支承梁与磁致准零刚度减振器的耦合运动方程，运用Galerkin 方法对耦合运动方程进行离散，通过数值仿真分析，分析磁致弹簧的磁高、磁厚和磁隙等不同结构参数对磁致弹簧力学性能的影响，对比不同参数条件下磁致准零刚度减振器对弹性支承梁的振动抑制效果，得到不同磁致准零刚度减振器控制参数下弹性支承梁的时程曲线，验证了磁致准零刚度减振器抑制弹性支承梁非线性振动的可靠性。研究结果表明：调整磁致弹簧的结构参数可以改变磁致弹簧的刚度，而调整磁致准零刚度减振器线性刚度和非线性刚度可以有效降低系统的响应幅值，实现对弹性支承梁的最优振动抑制。

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弹性基础上沙漏型晶格桁架夹芯梁的动力学研究

蒋帅, 魏玉华, 李小双, 郭振坤, 刘永峰

2026, 46(3): 6-11.

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提出一种对弹性基础上沙漏型晶格桁架夹芯梁进行动力学分析的理论方法。采用Rayleigh-Ritz 法结合正交多项式推导此类梁的模态振型函数,采用瑞利阻尼模拟结构阻尼，根据Hamilton 原理推导结构运动方程。利用Newmark积分法分别计算带有弹性基础和无弹性基础条件下夹芯梁的频率响应。将通过理论计算得到的固有频率与采用有限元方法(Finite Element Method，FEM)模拟所得结果进行对比，从而验证了模型的准确性，并评估弹性基础对梁的幅频响应的影响。此外，进一步分析了芯层厚度及梁厚度对结构固有频率的影响。研究结果表明，在弹性基础条件下，此类梁结构具有显著的减振效果，并且通过参数优化设计可进一步增强其减振性能。该研究为夹芯结构的减振设计及其动力学分析提供了新的思路。

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含空腔板筋结构声散射特性分析及试验研究

代子旋, 谭力文, 许聪, 李东升, 彭子龙

2026, 46(3): 12-18.

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航行器耐压壳体结构往往被设计成内外侧同时加筋的形式以提高其水下承载能力，处在空气侧的加强筋对其声散射特征影响规律的研究目前相对较少。为此，针对含空腔板筋结构，在理论上分析内部加强筋作用下其主要声散射特征构成：平板镜反射强几何回波、垂直入射下肋骨作用的亚音速弯曲波共振模式、斜入射下肋骨作用的Bragg几何散射波干涉特征。同时开展含空腔板筋结构模型湖上声散射试验，获得线性调频平面波入射下模型的角度回波谱、角度频率谱和目标强度，并与根据理论分析所得的规律进行对比。最后分析出导致模型目标强度测量出现误差的主要因素包括测量距离、发射/接收俯仰角和测试频段。研究工作对内部加肋结构声散射弹性特征识别以及目标强度的测试方法研究具有一定的借鉴意义。

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基于快速迭代收缩阈值的声源定位算法

余慧杰, 吕园园

2026, 46(3): 19-25.

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针对反卷积算法DAMAS2 在求解过程中分辨率低、迭代时间长，从而影响实际应用等问题，提出一种基于快速迭代收缩阈值算法(FISTA)的改进声学波束形成算法DAMAS2-FISTA，旨在提高传统算法对于声源定位的分辨率和适用性。在迭代200 次的条件下，通过仿真声源对比结果发现，所提的方法相比于其他传统算法收敛更快，效率提高25.6 %。最后在室外环境中进行双声源实际测试，通过对比实验结果发现，该算法不仅可显著提升效率，其所构建的声功率能量图也更加集中，可极大提高空间分辨率，这一优势使得它在处理多源成像声学问题时，具有更强的适应性和鲁棒性，由此再次验证了算法的有效性。

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仿生蒲公英冠毛的孔板结构控制圆柱涡激振动研究

毛乾羽, 郝文星, 唐毅, 金东梁, 王嘉铭

2026, 46(3): 26-33.

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抑制钝体涡激振动一直是流动控制领域关注的热点问题，受蒲公英种子冠毛结构的启发，提出一种基于竖直孔板的流动控制结构，并采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，CFD)数值仿真方法研究其孔隙率和放置位置对振动响应的影响规律和机理。结果表明，相比于原始圆柱，安装合适参数的孔板后，升力与阻力系数降低，横向振动幅值也相应降低，体现其较好的振动抑制效果。此外，阻力系数平均值的降低，体现其具有一定的减阻效果。随着孔板逐渐靠向圆柱(板柱间距减小)以及孔隙率的降低，升力系数、阻力系数和横向振动幅值均显著降低。板柱间距为0.6D、孔隙率为30 %的孔板振动抑制和减阻降载的效果最佳。分析流场发现，在板柱间距(0.5D～1D)内，竖直孔板使圆柱尾迹宽度和涡量减小，孔板的引入使流速分布更均匀，并减少大涡旋形成以及加快涡量耗散。

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基于自适应Chirp模态分解和模态叠加法的管道结构响应重构

祁涛, 程长明, 王勇, 彭志科

2026, 46(3): 34-40.

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管道是核电厂的重要结构，其振动水平长期过高往往会引发疲劳断裂。为了避免此类事件的发生，有必要对此类管道进行长期监测，适时评估其疲劳寿命。由于管道系统结构的复杂性、厂房空间的紧凑性，在某些关键位置传感器安装困难，无法直接获取测量数据。为了解决这一问题，提出一种在多频共振激励和冲击激励下重构管道关键位置振动信号的方法。该方法通过自适应Chirp 模态分解对测量点振动信号进行分解，获得各阶模态信号，进而在模态空间内对其进行转换，并进行模态叠加，获得未知响应点的重构信号。最后，通过数值仿真和现场试验，验证了该方法的有效性。

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隔振器吊空对浮置板荷载传递及振动响应的影响

张昊, 李再帏

2026, 46(3): 41-47.

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在地铁列车荷载的长期作用下，钢弹簧隔振器会出现如断簧失效及吊空等现象。结合现场实测发现隔振器的病害同样会导致静荷载力不均匀变化。因此建立浮置板有限元模型以及车辆-浮置板轨道耦合动力学模型，针对隔振器吊空病害研究隔振器荷载的传递及浮置板振动响应并进行影响评价。研究表明：隔振器发生吊空现象后，荷载主要在吊空的一侧进行传递，而非简单通过距离进行荷载的分配。剪力铰通过调控荷载跨板传递路径，显著优化浮置板受力分布并降低局部形变。隔振器吊空数量和吊空距离的增加会增大浮置板的垂向位移并对低频部分加速度级造成影响。设计不同的影响参数后发现，在吊空数量超过20 %、吊空距离大于2 mm时，板端和板中位移变化均会超出《浮置板轨道技术规范》中所规定的限值3 mm。结合模型进行模拟计算，发现吊空数量变化对浮置板垂向位移变化和低频加速度级的影响占比为42.7 %和43.6 %；吊空距离变化对浮置板垂向位移变化和低频加速度级的影响占比为
57.3 %和56.4 %。

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泡沫填充加筋夹层板声振特性仿真与实验研究

李彬, 赵豪, 魏浪浪, 胡志刚, 王颖, 丁皓阳

2026, 46(3): 48-55.

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针对加筋夹层板声振特性问题，搭建测试泡沫填充加筋夹层板声振特性的实验装置，对加筋夹层板在0～2 000 Hz频段内的声振特性进行研究，基于声学有限元软件建立泡沫填充加筋夹层板仿真模型，通过有限元仿真结果与实验测试数据的对比，验证了有限元模型的可靠性。在此基础上，对比研究泡沫填充前后加筋夹层板加筋参数以及材料力学参数对加筋夹层板声振特性的影响规律，研究结果表明，填充泡沫后加筋夹层板声辐射峰值最大可降低24.46 dB。在加筋参数方面，随着加筋距离增加，辐射声功率峰值频率向低频偏移，最大偏移量为243 Hz；随着加筋厚度增加，峰值频率向高频偏移，最多偏移307 Hz，同时声辐射峰值最大降低2.39 dB。在材料力学参数方面，随着结构密度增加，非峰值处辐射声功率最大降低3.76 dB，峰值频率向低频最多偏移336 Hz，声辐射峰值最大降低2.39 dB；随着杨氏模量增加，辐射声功率峰值频率向高频最多偏移279 Hz，声辐射峰值最大降低1.09 dB。相较之下，结构材料泊松比变化对加筋夹层板声振特性影响较小。

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侧斜角度对船用螺旋桨无空化噪声的影响规律研究

陈佳琪, 彭子龙, 徐开, 陆金铭, 张演华

2026, 46(3): 56-61.

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为探究船用螺旋桨侧斜角度对其无空化噪声的影响规律，选取DTNSRDC系列螺旋桨（大卫·泰勒海军舰艇研究与发展中心螺旋桨系列）为研究对象，通过构建具有不同侧斜角度螺旋桨的几何参数化模型，基于混合LES/RANS法和计算气动声学(Computational Aeroacoustics，CAA)分别开展流场及噪声建模仿真。研究表明：随着侧斜角度的增大，螺旋桨在低进速系数(0.1～0.5)条件下，水动力性能有一定提升，水动力系数最高提升0.04；而在高进速系数(0.5～1.0)条件下，水动力性能无明显变化。此外，过大的侧斜角度对其水动力性能没有显著影响。随着侧斜角度的增大，螺旋桨无空化噪声的轴频与叶频线谱特征有一定的衰减趋势，但存在最佳角度区间；噪声远场声压级最多降低18dB。增加螺旋桨的侧斜角度对提升水动力性能以及降低无空化噪声具有积极作用，然而这种影响不呈线性关系。研究可为螺旋桨的优化设计提供参考，具有一定的工程价值。

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基于边界元方法的智能音箱声固耦合特性研究及模型校正

殷奇, 于喆昌, 王培峰, 赵方旭, 邱文杰, 牛军川

2026, 46(3): 62-68.

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智能音箱是一种具有蓝牙连接、语音识别与交互等功能的音频播放设备。由于其体积较小，高度集成，因此音箱工作时内部各部件之间易出现碰撞、摩擦等问题，导致音箱音质不佳。为在设计阶段预测音箱的音质水平，缩短音箱的开发周期，以某智能音箱为研究对象，采用SolidWorks 建立音箱整机简化模型，使用多物理场仿真软件COMSOL建立音箱整机声固耦合分析模型，对比研究采用匹配层方法和边界元方法模拟自由场的有效性和可靠性。采用边界元与单项解耦法研究扬声器主要部件参数对扬声器灵敏度的影响规律。在消声室中对音箱开展声学实验，并将由实验得到的声压级曲线与仿真曲线进行对比，并对仿真模型进行校正。给出了一类音箱声学特性仿真校正的方法，通过合理选择材料类型、调整材料属性和优化部件结构等可有效调整音箱的声压级曲线，缩短产品开发周期，对音箱的设计及其优化具有重要的参考价值。

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基于磁流变剪切增稠阻尼器的柔性机械臂振动抑制研究

秦帅帅, 赵倩

2026, 46(3): 69-75.

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针对柔性机械臂在运行过程中因结构柔性所引发的显著振动问题，提出一种基于磁流变剪切增稠液(Magnetorheological Shear Thickening Fluid，MRSTF)的新型智能阻尼器。MRSTF 材料结合了剪切增稠液(ShearThickening Fluid，STF)的非线性流变特性与磁流变液(Magnetorheological Fluid，MRF)的可控阻尼特性，能够通过调节外加磁场实现阻尼力的精准控制。基于MRSTF材料特性设计新型阻尼器，构建其力学模型并通过疲劳试验验证其性能。同时，将阻尼器与柔性机械臂模型相结合，通过仿真分析评估其振动抑制效果，并搭建试验平台进行验证。试验结果表明，与MR阻尼器相比，MRSTF阻尼器在减少残余振动幅度和缩短稳态时间方面表现更优异，其可控阻尼特性显著提升了机械臂的动态稳定性和控制精度。

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噪声影响下工程结构模态参数识别精度提升方法

任杰

2026, 46(3): 76-82.

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针对最小二乘复频域法(Poly-reference Least Squares Complex Frequency Domain Method，PolyMAX)在工程结构模态参数识别问题中所存在的噪声影响问题，提出一种基于极值点瞬时谱的功率谱估计方法，并以此为基础，构建一种噪声影响下工程结构模态参数识别精度提升方法。首先，基于结构参考测点的动态响应，得到各极值点对应的时刻；然后，计算各极值点处的瞬时功率谱密度函数，并计算其均值，得到均值功率谱密度函数；最后，将该均值功率谱密度函数应用于PolyMAX方法，结合稳定图和聚类分析，提取工程结构的模态参数。所提方法能够有效削弱噪声对模态参数识别的不利影响，提升噪声影响下的工程结构模态参数识别的精度。采用一个数值算例和平面框架实验进行验证，数值算例结果表明，在50 %的高噪声水平下，提出方法的两阶模态阻尼比识别精度较传统PolyMAX方法提升6.83 %和6 %；实验研究结果表明，采用提出方法所识别的阻尼更接近于脉冲激励下的阻尼值。

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基于传感器脉冲波形的叶片振动盲重构方法

李子健, 胡海峰, 程军圣, 边子方, 黄文康

2026, 46(3): 83-89.

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叶尖定时(Blade Tip Timing，BTT)是一种非接触式叶片振动测量技术。针对其因测量信号为欠采样信号而导致所需传感器数量多的问题，提出一种基于叶尖传感器脉冲波形与压缩感知相结合的叶片振动测量与参数辨识方法，通过高效利用传感器波形数据，降低传感器数量。该方法以传感器在叶片经过时输出的脉冲波形为数据源，根据叶片振动与脉冲波形的关系，反演测量时间段内叶片的振动位移。然后以两个传感器反演信号为基础，通过压缩感知方法实现叶片完整振动位移序列的盲重构和参数辨识。数值仿真结果表明，该方法可有效重构单频和多频叶片振动，并表现出较好的抗噪性能。进一步利用旋转叶片试验台开展试验研究，通过与动应变测试结果对比，验证了该方法的有效性。

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基于改进Node2Vec图神经网络的轴承故障诊断

谢七月, 蒋朝洋, 宋蕾, 周育才, 付强, 王晓丽

2026, 46(3): 90-96.

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针对传统滚动轴承故障诊断方法复杂、准确率不高且抗噪能力不足的问题，提出一种基于改进图嵌入的图神经网络轴承故障诊断方法。该方法通过对Node2Vec 算法进行改进，在对节点邻居点进行随机游走时，加入基于邻居点在图中的权重信息的游走策略，使得模型能够更有针对性捕捉节点关系信息，有效避免传统的图嵌入没有充分考虑边缘交互信息的问题。同时引入对偶图的概念，通过对偶图的构建和数据嵌入，进一步挖掘数据中的信息。实验结果表明，所提出的方法对于凯斯西储大学轴承数据集在无噪声，以及噪声为-5、-10 dB的环境条件下均有较高的诊断准确率；并基于PT500 mini 轴承故障试验台进行验证，实验准确率为97.5 %，展现了该方法在不同工况下和不同工业环境中的实际应用潜力。

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信息重构融合深度学习的泵机组故障诊断方法

巫庆辉, 许皓远, 魏宇晨

2026, 46(3): 97-103.

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针对泵机组在实际运行时存在噪声干扰及故障诊断精度不高等问题，提出一种信息重构融合深度学习的泵机组故障诊断方法。首先，利用红嘴蓝鹊优化算法(Red-billed Blue Magpie Optimizer，RBMO)优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition，VMD)，将振动信号分解为一系列子序列；其次，使用排列熵(Permutation Entropy，PE)和滤波算法对振动信号进行降噪重构，并利用图形差分场(Motif Difference Field，MDF)将重构信号转换为二维图像；最后，将生成的图像输入以EfficientNet 网络为框架的神经网络中，输出诊断结果。通过实验进行验证，结果表明所提方法可以实现对故障的准确分类，并且在强噪声干扰的情况下，其相比其他方法有更好的抗噪性和更高的准确度。

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基于FMD-DO-DCFS的自适应特征模式轴承故障诊断

董海, 臧欣竹

2026, 46(3): 104-110.

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针对传统滚动轴承智能故障诊断方法存在诊断精度低和难以适用于变工况等问题，提出一种基于特征模式分解和蒲公英优化算法并结合深度卷积模糊系统的自适应特征模式轴承故障诊断方法，提高诊断精度。首先，通过特征模式分解对滚动轴承故障信号进行滤波，获得降噪后的振动信号，计算收集到的轴承数据统计时域特征，形成故障特征向量；其次，采用蒲公英优化算法进行排序，选择信息量最大的故障特征，将此特征输入到已构建的深度卷积模糊系统模型中进行训练和测试，得到轴承故障诊断的分类结果；最后，根据轴承数据集开展滚动轴承故障诊断方法对比实验，将所提方法与其他5 种方法进行对比，结果表明所提方法更能实现高噪声条件下对滚动轴承故障的准确诊断。

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时变工况下轴承振动信号的SNMF阶频特征增强方法

王冉, 陈一凡, 宋龙宇, 余亮, 董广明

2026, 46(3): 111-117.

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针对非平稳工况下轴承振动信号多源耦合干扰难题，提出一种基于阶频-稀疏特征映射理论框架的协同诊断方法。通过阶频谱相关(Order-Frequency Spectral Correlation, OFSC)技术构建振动信号的角度-频域双域表征模型，解析故障冲击的循环平稳调制特性，并生成时频耦合矩阵揭示其内在规律。在此基础上，设计稀疏非负矩阵分解(Sparse Non-negative Matrix Factorization，SNMF)模型，在频域基向量与阶次特征向量的双域空间中实现噪声及多源干扰成分的协同解耦，强化故障冲击的稀疏表达。进一步结合基向量优选与子空间重构策略，建立故障敏感频带的自适应提取机制，融合增强包络阶次谱(Enhanced Envelope Order Spectrum，EEOS)算法，可显著提升低信噪比环境中微弱故障特征的可辨识性。仿真与实验分析结果表明，该方法能够有效分离复杂干扰背景下的故障特征，由此验证了其在时变工况中的鲁棒性与工程适用性。

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传感故障下的智能结构振动控制实验研究

张婷, 陈勇波

2026, 46(3): 118-123.

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针对智能结构在传感故障下的振动控制问题，以智能悬臂梁结构为研究对象，基于压电材料的线性本构方程，采用假设模态方法建立智能悬臂梁的动力学模型，并推导出控制系统的状态方程。在模型参考自适应控制(Model Reference Adaptive Control，MRAC)的基础上，提出储备模型(Reserve Model，RM)以替代故障传感器输出，确保系统控制的鲁棒性。通过模拟MFC(Macro Fiber Composite)压电传感器的裂纹故障和粘接故障两种常见故障模式，基于实验平台验证了所提控制策略的有效性。实验结果表明，与传统MRAC方法相比，所提MRAC-RM控制策略能够显著提升传感故障条件下系统的振动控制效果，表现出良好的鲁棒性和可靠性。

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基于ASFSSA-SVM的电机滚动轴承故障诊断

盛敬, 孙涛, 刘国满, 吴树良, 马欣

2026, 46(3): 124-130.

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针对轴承振动信号中的故障特征难以提取、诊断准确率不高的问题，提出一种将在以自适应螺旋飞行麻雀搜索算法(Adaptive Spiral Flying Sparrow Search Algorithm，ASFSSA) 优化变分模态分解(Varational Mode Decomposition，VMD)的基础上所提取的特征向量作为输入，采用经自适应螺旋飞行麻雀搜索算法优化的支持向量机(Support Vector Machine，SVM)进行诊断识别的故障诊断模型。首先，通过ASFSSA 寻优变分模态分解的模态个数K以及惩罚参数，再利用VMD信号处理得到多个本征模态函数(Intrinsic Mode Function，IMF)分量，接着，以峭度值作为评价指标筛选出最优IMF分量，计算最优IMF分量的均值、方差、峰值、峰值因子、脉冲因子以及波形因子并将其作为特征量。最后根据ASFSSA-SVM模型进行故障识别。实验结果表明，该方法对于不同实验数据都具有出色的诊断效果。

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基于无监督多域适应对抗网络的机械转动部件故障诊断

李明哲, 石生超, 祁富志, 马春安, 李富才

2026, 46(3): 131-139.

摘要 ( )

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随着现代工业快速发展，机械转动部件如锥齿轮箱在各类设备中所起作用越来越重要，因此对其进行故障诊断的重要性愈发凸显。提出一种基于无监督多域适应对抗网络的故障诊断方法。该方法结合了Transformer 架构的强大特征提取能力和概率稀疏自注意力机制，以及对抗网络的域适应能力，能够在不同转速和负载条件下，实现对锥齿轮-轴承系统中单一、复合及装配故障的高效诊断。实验结果表明，与传统的卷积神经网络和Transformer 模型相比，该方法在各种工况下表现优异，具有更高的分类准确率和更强的鲁棒性。该研究为机械设备的智能维护提供了一种新的技术途径，可为提升工业设备的安全性和可靠性作出贡献。

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融合SVM与T-S 模糊观测器的磁流变阻尼器故障诊断方法

张铁山, 任众,

2026, 46(3): 140-147.

摘要 ( )

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磁流变阻尼器是应用于汽车半主动悬架系统的减震装置，其出现故障与否决定着悬架系统是否能正常工作。提出一种新型磁流变(Magnetorheological，MR)阻尼器故障诊断算法，相比以往方法，该算法仅依赖两个加速度计即可诊断出阻尼器是否出现故障，不再需要额外位移传感器。首先，基于Lyapunov 稳定性理论设计Takagi - Sugeno(T-S)模糊未知输入观测器，然后对根据观测器和模糊模型得到的阻尼力进行预处理，最后使用支持向量机(Support Vector Machine，SVM)分类器自动识别阻尼器是否出现故障，无需依靠经验设置阈值。实验结果表明，SVM的故障诊断准确率和F0.5 度量高于设置固定阈值方法，并且其准确率和F0.5 度量都高于0.94，说明对于MR阻尼器故障诊断，所提出的故障诊断方法具有稳健的性能。

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结合RFE与1DCAE的工业机器人异常检测与定位方法

齐浩男, 柳小勤, 伍星, 李健龙,

2026, 46(3): 148-155.

摘要 ( )

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工业机器人的异常状态检测对保证其安全持续运行具有重要作用。针对机器人异常识别中的检测和定位问题，利用末端三维振动信号，提出一种结合递归特征消除法(Recursive Feature Elimination，RFE)与一维卷积自编码器(1D Convolutional Autoencoder，1DCAE)的工业机器人异常检测与定位方法。首先，设计一个基于卷积神经网络的自编码器模型，并引入Dropout 函数以提升模型泛化能力；然后，利用编码器模型拟合正常样本的数据分布，从而实现对原始信号的重构；最后，引入递归特征消除法提取重构信号和原始信号的有效特征，并基于重构信号与原始信号间的特征误差实现机器人的异常检测与定位。基于六关节工业机器人的实验结果表明，所提方法可以有效重构原始样本信号，且基于递归特征消除法构建的特征误差能有效检测异常样本及定位异常位置。

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基于多尺度全维动态卷积残差网络的齿轮箱故障诊断

赵乃卓, 贾东, 高永新, 汪洋

2026, 46(3): 156-162.

摘要 ( )

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针对齿轮箱故障诊断方法中缺乏多尺度特征分析能力以及深层网络结构中梯度消失或爆炸的问题，提出一种多尺度全维动态卷积残差网络(Multi - Scale Full - Dimensional Dynamic Convolutional Residual Network，MFDCResNet)以用于齿轮箱故障诊断。首先，利用全维动态卷积(Omni-dimensional Dynamic Convolution，ODConv)动态调整卷积核权重的能力，获取更加全面的故障特征信息；其次，引入一种改进的金字塔切分注意力(Pyramid Split Attention，PSA)模块，将高效通道注意力机制(Efficient Channel Attention，ECA)嵌入PSA模块中，以便更充分提取多尺度空间信息和跨维度的关键特征。最后，设计一种双跳跃连接的全维动态残差块，可增强网络对特征信息进行差异化划分的能力，从而提升识别故障特征的能力，并通过叠加模块加深网络层次，实现对融合信号中潜在故障特征的深入挖掘。实验结果表明，所提模型准确率达到98.4 %，由此验证了所提模型的优越性，为齿轮箱故障诊断提供了一种新型有效的智能方法。

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基于LSSA-KNN的滚动轴承故障诊断方法

陈栋, 刘欣宜, , , 杨配轻, 申震, 史朋波

2026, 46(3): 163-169.

摘要 ( )

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针对噪声环境中滚动轴承故障特征提取困难以及诊断准确率不高的问题，提出一种基于Levy 飞行策略改进的麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm，SSA)来优化K最近邻(K-Nearest Neighbor，KNN)分类器的轴承故障诊断方法。首先，采用小波分析技术对原始振动信号进行去噪处理，以提取信号的时域特征，从而准确表征不同的故障状态，确保在噪声干扰下特征能够清晰反映故障模式。然后，通过设计莱维飞行(Levy Flight)策略改进SSA(Levy-Flight-Based SSA，LSSA)，对KNN参数进行优化，进一步增强分类器的泛化能力，并提高模型在复杂噪声环境中的诊断性能。实验结果表明，所提方法的故障诊断准确率达到95 %以上，相较于传统方法具有更强的鲁棒性和更高的诊断精度，尤其在噪声环境中表现更加突出。该方法有效降低了噪声对故障诊断精度的影响，显著提升了滚动轴承故障诊断的准确性和稳定性，为实际工程中的轴承故障诊断提供了一种可靠的解决方案。

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一种多传感器数据自适应融合的齿轮箱故障诊断方法

阎对丰, 郑健, 李元超, 孔宪光, 常建涛, 杨胜康

2026, 46(3): 170-176.

摘要 ( )

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齿轮箱是工业动力传输的核心组件，其故障诊断技术对传动系统运行可靠性、稳定性至关重要。多传感器数据融合技术在故障诊断中备受关注，但数据可靠性低和特征信息不全面问题严重影响齿轮箱健康状态诊断的准确性。为此，提出一种基于多传感器自适应融合的齿轮箱故障诊断方法。首先，通过一致性检验剔除异常数据，实现单传感器数据预处理；基于此，采用最小误差准则的自适应加权融合策略，有效融合多传感器数据；其次，通过自注意力机制自适应加权融合数据与单传感器预处理后数据，并利用卷积神经网络进行健康状态分类。通过齿轮箱故障数据案例验证，该方法在确保数据可靠性的同时，能充分利用多传感器数据中的故障信息，有效识别不同健康状态，使诊断精度显著提高，为齿轮箱健康管理和故障预测提供了有效的解决方案。

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基于CAE-TDA-BiLSTMAm的轴承剩余寿命预测

张远亮, 倪天极, 张立民

2026, 46(3): 177-182.

摘要 ( )

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预测轴承剩余寿命时，为充分考虑退化特征所包含的局部信息和全局拓扑结构信息，进一步提升预测精度，提出一种基于CAE-TDA-BiLSTMAm的轴承剩余寿命预测方法。首先，分别使用卷积自编码(Convolutional Auto-Encode，CAE)和拓扑数据分析方法(Topological Data Analysis，TDA) 提取轴承频域信号特征；其次，将CAE和TDA所提取的特征进行特征融合，作为后续预测模型的输入；最后对双向长短期记忆网络(Bidirectional Long Short-Term Memory，BiLSTM)进行改进，引入注意力机制层(Attention Mechanism，AM)，搭建BiLSTMAm预测模型，该模型能够自适应调配权值，赋权给关键特征，进而提升预测效果。利用PHM2012 公开数据集进行实验，实验结果显示，相比于CAE-BiLSTMAm、TDA-BiLSTMAm、CNN-LSTM方法，所提CAE-TDA-BiLSTMAm模型的预测精度有一定提升，预测效果也更好，并对于不同的工况具有较好的泛化性。

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一种多尺度特征融合Transformer的结构损伤检测方法

肖松林, 蒋姗, 程敏奇

2026, 46(3): 183-188.

摘要 ( )

PDF(2129KB) ( )

针对卷积神经网络(Convolutional Neural Network，CNN)在进行损伤检测时感受野受限和全局灵敏度不足的问题，提出一种多尺度的基于多元时间序列Transformer 的结构损伤检测模型(Multi-scale Transformer，MST)。利用Transformer 编码器提取结构响应数据中的全局特征，然后利用不同扩张率的卷积层提取多尺度的局部特征，通过将全局特征和局部特征相结合来提升模型的特征提取能力。该模型在数值模拟数据集和IASC-ASCE 第二阶段基准结构实验数据集上均有良好的表现，尤其是在识别基准结构的损伤情况时，准确率能达到99.95 %。与传统卷积神经网络模型相比，MST模型的损伤识别准确率更高，这表明所提出的模型能够准确地识别结构损伤。

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仿真驱动的双指标领域自适应滚动轴承故障诊断

郝伟栋, 龚丰金, 张凯, 马萍, 张宏立

2026, 46(3): 189-195.

摘要 ( )

PDF(2475KB) ( )

滚动轴承故障诊断中存在故障数据难以获取的问题，虽然利用动力学模型所产生仿真数据可以在一定程度上解决该问题，但是建立准确的动力学模型需要获取轴承尺寸、材料参数等详细信息，这在实际应用中存在一定挑战。为此，提出一种领域自适应方法，用于解决轴承动力学模型参数与实际参数不一致时的故障诊断问题。首先，将改进的残差网络作为特征提取器，并在领域自适应阶段将多核最大均值差异(Multi Kernel -Maximum Mean Discrepancies，MK-MMD)与余弦相似度相结合作为新的度量函数，用于减小源域和目标域差异。随后为保证训练过程中这两个指标具有合理的权重，提出一种动态加权平均(Dynamic Weight Averaging，DWA)方法，根据不同损失情况动态调整权重。实验表明该方法在模型参数与实际参数不一致的情况下，仍然能够利用仿真数据训练故障诊断模型，诊断平均准确率达到90.59 %，由此证明了该方法的有效性。

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基于随机游走算法的TMD减振轨道参数优化

黄星, 何光辉, 王森荣, 彭子腾, 圣小珍

2026, 46(3): 196-202.

摘要 ( )

PDF(1893KB) ( )

轨道结构参数对轨道的减振性能有重要影响。为了选取调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper，TMD)轨道结构的最佳参数，建立车辆-轨道动力相互作用模型与隧道-大地有限元模型，预测隧道壁的振动响应；采用随机游走法(Random Walk)，以隧道壁的振动加速度总值作为目标函数，对TMD的宽度、厚度、TMD板下刚度、阻尼以及道床板下刚度进行分析，在工程许可的范围内开展参数全局优化，使目标函数最小，从而得到最佳轨道结构参数。结果表明：当列车时速为160 km、道床板下为橡胶垫板时，TMD减振轨道的隧道壁振动总值相比于普通浮置板轨道下降3.3 dB；当道床板下为橡胶弹簧时，TMD减振轨道的隧道壁振动总值相比于普通浮置板轨道下降4.1 dB；并且相比于普通浮置板轨道，TMD减振轨道道床板的垂向振动响应在主板固有频率处产生分叉现象，形成两个波峰，分叉后，峰值变小，使得道床板在16 Hz附近频段内的共振都被明显抑制。由此得出结论，优化后的TMD减振轨道相比普通浮置板轨道具有3～4 dB的减振效果，并且在低频处能有效抑制共振。

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基于功率流的车辆段运用库振动能量传递特性分析

黄国庆, 刘庆杰, 刘文武, 徐浩能, 陶本祥

2026, 46(3): 203-209.

摘要 ( )

PDF(2145KB) ( )

为研究地铁列车所诱发振动在轨道结构和车辆段运用库的能量传播特性，以某车辆段为研究对象，建立车辆段运用库的轨道-大地-车辆段仿真计算模型，通过现场测试数据验证仿真模型的准确性，采用有限元功率流法计算功率流，考虑到钢轨扣件材料及结构隔振性能较强，分析不同扣件刚度和列车速度下轨道振动能量的传播衰减规律，可为车辆段上盖建筑布局规划提供一定参考。研究结果表明：扣件刚度的降低使得钢轨功率流峰值出现的频率减小，出现峰值的频率所对应的功率流峰值变大；随着扣件刚度减低，检修立柱在63 Hz处振动能量变化最大，扣件刚度缩小3 倍导致检修立柱的功率流减小约13.7 dB；扣件刚度变化仅对结构立柱31.5～150 Hz频段内的振动能量有影响，且对结构立柱63 Hz处功率流影响最大；车速每降低1 km/h，钢轨、检修立柱和结构立柱处平均振动功率流分别减少1.23、1.28和0.63 dB。

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大型远洋客船烟囱结构缩比模型声振特性研究

胡建龙, 丁鑫, 黄鹏, 仝春迎, 叶林昌, 夏兆旺

2026, 46(3): 210-216.

摘要 ( )

PDF(2580KB) ( )

以大型远洋客船烟囱结构缩比模型为研究对象，建立烟囱结构缩比模型的仿真分析模型，通过有限元法研究其声振耦合特性，研究阻尼对烟囱结构振动及其声辐射的影响规律。搭建烟囱缩比模型的声振特性试验台架，对仿真结果进行试验验证。结果表明：敷设阻尼可以有效降低烟囱结构的振动和声辐射，在180 Hz单频、570 Hz单频、20～500 Hz扫频3 种工况下，相应频段内振动总加速度级分别降低5.8、7.4 和14.1 dB。相应频段内总声压级分别降低4.0、4.7 和7.6 dB；烟囱结构声振特性的仿真与试验结果具有很好的一致性，在180 Hz单频、570 Hz单频、20～500 Hz扫频3种工况下烟囱结构振动的误差分别为2.9、2.6 和3.1 dB；辐射噪声的误差分别为1.6、1.6 和2.5 dB，研究结果可为大型远洋客船烟囱结构国产化减振降噪设计提供参考。

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车轮系统对电动汽车转向系统摆振的影响研究

朱凡杰, 王靖岳, 李松格, 张天宇, 王军年

2026, 46(3): 217-222.

摘要 ( )

PDF(1911KB) ( )

根据电动汽车前轮独立驱动的特点，设计4 自由度电动汽车转向系统摆振模型，并基于拉格朗日方程建立其4 自由度动力学摆振模型，再通过数值分析和仿真分析研究电动汽车转向系统的摆振动态响应。为了研究电动汽车车轮系统对摆振的影响，将其与传统燃油汽车的摆振作比较，同时还研究汽车的左右前轮绕主销的转动阻尼系数、主销后倾角、转向节有效长度等参数对摆振的影响。研究表明，由于电动汽车簧下质量增加，相较于传统燃油汽车，其摆振幅度更大。左右前轮绕主销的转动阻尼系数和转向节有效长度的增加会减小转向系统的摆振幅值，而主销后倾角的增大却会加大摆振幅值，但是，相比较于主销后倾角和转向节有效长度，左右前轮绕主销的转动阻尼系数对摆振的影响更大。

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车辆悬架系统的加速度时滞反馈控制

孙艺瑕

2026, 46(3): 223-228.

摘要 ( )

PDF(1990KB) ( )

通过在车辆悬架系统中引入加速度时滞反馈控制，解决时滞参数的多目标优化问题。建立2 自由度1/4 车辆悬架系统的动力学模型；采用谐波平衡法推导系统幅频响应的理论解，基于特征值分析理论揭示时滞和反馈增益系数的参数平面上系统的稳定性切换规律；以车辆的乘坐舒适性为主导需求，兼顾行驶安全性和操控性，构建多目标优化函数，确定常时滞和变时滞的优化取值，比较加速度常时滞和变时滞反馈控制下悬架的性能。结果表明，通过时滞的优化取值，可使目标函数以及簧载质量加速度的幅值在人体敏感频带(4～12.5 Hz)内平均降幅分别达到33 %和29 %，同时可使悬架动挠度以及轮胎动载荷的峰值分别下降22 %和21 %。

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辐板开孔对车轮声辐射的控制研究

李乐乐, 圣小珍, David Thompson

2026, 46(3): 229-235.

摘要 ( )

PDF(2031KB) ( )

车轮是高速铁路高频轮轨噪声的主要辐射源，需要采取有效措施控制车轮的声辐射。针对某高铁车轮，建立辐板开孔半径分别为20、30 和60 mm，开孔数量分别为2、4、6 和8 的车轮有限元/边界元模型，研究开孔半径和数量对车轮声辐射的影响。在声学边界元计算中，通过计算模态-声传递函数解决频率分辨率与计算效率之间的矛盾。由于高频车轮声辐射的指向性很强，常规的基于20 个场点的声功率计算方法会产生很大误差，为此，把场点数提高到578，确保车轮声功率预测结果的准确性。该研究表明以单位轮轨力作用下的车轮声功率为依据不足以评价开孔方案的优劣，还需要考虑车轮在轮轨接触点处的动柔度。预测结果表明，在轮轨粗糙度激励下，采用开孔车轮可以有效降低车轮在某些频段的声辐射，但在总的声功率级上，所研究的开孔方案最高只降低了2.2 dB声辐射，因此该方案还有待优化。

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浮标船舱室噪声预报分析与控制

袁浩, 叶仁传, 朱国良, 何文杰, 王传龙, 刘越尧

2026, 46(3): 236-242.

摘要 ( )

PDF(2223KB) ( )

为了应对船舶行业日益严格的噪声控制要求，以某浮标船为研究对象，提出一种全船舱室噪声控制方案，基于统计能量法与经验公式法进行舱室噪声预报以验证该方案的有效性，并结合噪声传递路径优化局部噪声控制。首先在VAone软件中建立浮标船的噪声预报模型，设置激励设备的结构噪声与空气噪声并加载在其所在的位置，同时对不同舱室敷设对应的声学包，进行全频段舱室噪声预报。对根据两种预报方法所得的计算结果进行分析，发现目标舱室噪声均未超出限值。最后分析噪声传递路径，通过组合不同的材料，针对噪声接近限值的舱室提出一种局部优化降噪方案，有效降低这些舱室噪声使其均不再接近限值。结果表明该方案可为船舶设计运营中的噪声控制提供参考，具有一定的工程指导价值。

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关联路噪的汽车悬架传递力评估与多目标优化研究

曾庆懿, 周瑾, 于敏, 黄元毅, 张光亚

2026, 46(3): 243-249.

摘要 ( )

PDF(2130KB) ( )

在现有的整车路噪开发流程中，路噪仿真评估和优化必须要等到整车模型搭建完成后才能进行，且搭建CDTire (Comfortable and Durability Tire)轮胎模型成本高、周期长，已不能满足新能源汽车短周期开发的需求。提出一种通过悬架传递力来评估和优化整车路噪的方法，并将传函轮胎模型与悬架系统有限元模型相结合进行悬架传递力的仿真计算。首先建立悬架系统的有限元模型，计算出悬架传递力的频谱；然后基于整车路噪的目标值，通过目标分解得到悬架传递力频谱的目标值；最后以悬架传递力频谱超标部分的幅值作为目标函数，以后副车架的结构参数为优化变量，采用多目标优化算法对悬架传递力进行优化。优化后悬架传递力频谱在140、220 Hz处的幅值分别降低了4、5 dB。对后副车架优化方案进行实车验证，后排路噪频谱测试值在140 至220 Hz频段内的主要峰值下降3～5 dB，结果表明在没有车身模型和CDTire 轮胎模型的情况下，将传函轮胎模型与悬架系统有限元模型相结合进行悬架传递力的仿真和优化，可以有效降低整车路噪水平。

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整车路面噪声灵敏度分析及优化

李书阳, 黄志杰, 罗德洋, 廖毅, 李宏庚

2026, 46(3): 250-256.

摘要 ( )

PDF(2953KB) ( )

在整车路噪开发中，问题识别效率是缩短汽车NVH(Noise，Vibration，Harshness)开发周期的关键。传统基于传递路径(TPA)的识别方法效率不高，难以满足当今汽车产品快速设计迭代的需求。针对TPA方法的局限性，建立峰值频率误差小于10 %的整车路噪仿真模型，运用全局灵敏度分析技术，揭示影响路噪的关键敏感参数。研究结果显示，车身后地板与后三角窗的钣金厚度对路噪的贡献最为显著。对筋条结构进行优化设计，在有效提升车身刚度的同时，控制车身质量的增加量，使驾驶员右耳噪声在133～153 Hz频段内的声压级降低2 dB；此外，前/后副车架衬套等4个底盘连接点的刚度对噪声传递起主导作用，经过优化后，驾驶员右耳噪声在133～153 Hz 频段内的噪声降幅达到4dB，显著提升了整车的NVH性能。

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武汉地质条件下地铁引起的地面振动衰减规律研究

张洋, 张良涛, 周玉鑫, 王振刚, 谢伟平, 曾凡成

2026, 46(3): 257-263.

摘要 ( )

PDF(2024KB) ( )

地铁地下线列车运行可能导致严重的环境振动问题，预测地面振动随距离变化的衰减规律是环境评价的重要内容。现行环境影响评价技术导则仅依据剪切波速划分土体类别并以此给出振动衰减预测公式。然而，地质分层特征对振动的传播、衰减也存在重要影响。武汉地区地层由于其演变过程包含长江一级阶地、长江二级阶地及其他3 种典型地质分层。对这3 类典型地质中不同剪切波速的土体类别进行现场实测，对比分析地铁运行所引发的地面振动分频衰减规律差异，并采用复合回归方法计算振动衰减公式。测试结果表明：地质分层对振动衰减规律的影响不可忽视，不同地质分层的土体，即使具有相同的剪切波速，其振动衰减规律也有着显著区别。如同为中软土，随距离增加长江一级阶地对于25 Hz以下的低频振动的衰减比长江二级阶地更迅速。为此基于实测数据，给出了武汉市4 类典型地质及土体类别对应的振动衰减公式，可为武汉市新建地铁线路的环境影响评价提供依据。

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碛口古镇游客声景感知对恢复性的影响研究

申晨希, 雷一彬, 董旭娟, 姚欣然

2026, 46(3): 264-270.

摘要 ( )

PDF(2278KB) ( )

古镇是中华文化遗产中的瑰宝，古镇声环境是影响游客恢复性体验的关键因素。以吕梁市碛口古镇为研究对象，通过声学测量与问卷调查，揭示古镇声景恢复性特征及其影响因素。研究结果表明：古镇不同空间的视听环境评价显著相关，游客的声景满意度低于视景满意度；古镇的声景恢复性整体较好，其中远离性和迷人性特质营造最好，兼容性特质相对较差；部分声源的偏好度、感知频率与声景恢复性评价呈正相关，特别是自然声和传统民俗声；游客情感评价与声景恢复性呈正相关，其中自然联结情感影响最为显著；此外，古镇的声景恢复性不仅与视听环境满意度相关，还会受到性别和停留时间等个体因素的影响。相关结论可为古镇声环境优化与恢复性感知营造提供参考，并有助于深入挖掘保留历史文化风貌特征的传统聚落的环境特征，促进古镇的保护与利用。

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地铁车辆段上盖建筑楼板的拍振响应分析

申可成, 廖英英, 张培杰, 张厚贵

2026, 46(3): 271-277.

摘要 ( )

PDF(2426KB) ( )

在对某车辆段上盖建筑楼板振动响应进行分析时，发现Z振级极大值点的加速度时程呈现显著的“拍振”现象，表现为以某典型频率为主的稳态振动。为了揭示建筑楼板在列车作用下产生的受迫“拍振”响应特征机制，基于实测数据，选取列车通过周期内Z振级极值点的典型振动响应进行分析，探讨拍振现象的响应持续时间、典型频率、功率谱密度等特征。研究表明：列车通过期间的楼板振动分为非稳态和稳态两类，其中Z振级最大值点对应的稳态振动周期为1.0 秒，是典型极大值点的2 倍；楼板的振动响应在30 Hz处出现了显著的峰值，且Z振级最大值点对应的30 Hz峰值最大，频率带宽最窄；Z振级最大值点的功率谱密度峰值亦最大，且只在30 Hz存在峰值，能量集中现象更为显著；基于拍振理论对典型振动时程信号进行解耦分析，发现Z振级最大值点的拍振频率差为0.5 Hz，振幅比为1.8。通过调控一定频率范围的振动能量输入可有效控制楼板的受迫拍振现象。

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可用于结构振动监测的半监督式深度学习方法

赵亮, 牛豪爽

2026, 46(3): 278-283.

摘要 ( )

PDF(1968KB) ( )

民用结构振动监测是灾害预防的重要手段。结合振动监测技术与图神经网络技术，提出一种半监督式振动监测(Semi-Supervised Vibration Monitoring，SSVM)P方法。该方法通过构建结构框架梁振动信号数据库，采用对比学习与分类器进行比例为80:10:10 的训练、验证及测试。实验结果表明，SSVM方法的预测值与进行动力学计算所得的实际值高度吻合，且半监督学习策略可在标注数据有限条件下显著提升模型性能。当仅使用10 %标注数据时，SSVM的检测结果较监督模型提高20 %。此外，对比学习技术对全标注数据(100 %)的检测结果亦有一定优化作用。综上，SSVM方法可为结构振动监测提供高效解决方案。

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列车荷载作用下公铁双层结构桥梁噪声特性及控制研究

吴晓龙

2026, 46(3): 284-289.

摘要 ( )

PDF(2323KB) ( )

为评估列车通过公铁双层结构桥梁时产生的噪声水平及其声学指向性等源强特性，提出适用于此类桥梁的降噪措施，基于列车-轨道-桥梁耦合动力学、振动声辐射理论、有限元法、边界元法和统计能量分析，建立统一考虑轮轨噪声和桥梁结构噪声的公铁双层结构桥梁噪声预测模型，并通过现场测试验证了模型的可靠性，研究不同车速下公铁双层结构桥梁噪声的频谱特性、空间分布特性以及声指向性。研究结果表明，列车通过公铁双层结构桥梁时辐射的噪声属于宽频噪声，能量主要集中于200～5 000 Hz中高频段，在630 Hz处达到峰值，各频段内声压级随着车速的增大而增大，车速每增加20 km/h，声压级约增加3 dB（A）；噪声辐射具有明显的指向性，以轨道中心为起点，主要辐射方向在桥梁翼缘上方60°±10°和30°±10°范围内；在对铁路段进行噪声治理时，宜采用封闭式声屏障，考虑到混响效应，声屏障两端延长量应超过50 m。

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地铁邻近建筑振动与二次结构噪声影响实测研究

刘长卿, 祝文英, 夏丹

2026, 46(3): 290-295.

摘要 ( )

PDF(2579KB) ( )

对地铁引起的建筑室内不同楼层振动及二次结构噪声进行现场实测，分析室内不同楼层振动及二次结构噪声影响特征及现行标准中振动与二次结构噪声评价量在不同计算条件下的差异。研究表明，地铁列车引起的室内振动响应在楼板厚度相同的楼层中随楼层升高呈现出先减小后增大的趋势，室内各层楼板振动加速度级峰值集中在40～63 Hz频率范围内；在ISO 2631/1－1997 中规定的Wk计权和ISO 2631/1－1985 中规定的W计权两种不同计权网络下，楼板最大Z振级差值在3.5～3.9 dB范围内，国内新发布的建筑室内振动标准中对旧标准限值设定3 dB的增量是合适的；列车引起的二次结构噪声所影响频率范围随着楼层升高逐渐缩小，主要影响频段为40～125 Hz，峰值在63～80 Hz频段内；现行标准JGJ/T170－2009 中将列车经过时诱发的二次结构噪声评价量分析范围设定为16～200 Hz，能够反映其影响特征及实际影响程度。上述结论对地铁引起的建筑振动及二次结构噪声的预测、控制和标准的制定有
实际意义。

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多弹簧组合的准零刚度隔振器设计及动态特性研究

刘杨, 肖正明,

2026, 46(3): 296-302.

摘要 ( )

PDF(2209KB) ( )

针对机械设备中的低频隔振问题，提出一种多弹簧组合准零刚度隔振器。通过静力学分析确定零刚度的条件，并探索隔离器刚度与其参数之间的关系。通过有限元分析得到力-位移曲线和刚度-位移曲线，并与数值分析结果进行比较。采用谐波平衡法求解系统的运动方程，得到系统的动力学特性和力传递率。采用数值方法评估不同阻尼比和激励幅值对力传递率的影响，并与相关研究展开对比。采用Runge-Kutta 方法进行数值模拟，比较线性系统和准零刚度系统在不同激励频率下的响应幅值。研究表明，准零刚度隔振器的性能受到激励幅值和阻尼比影响，高阻尼或最优激励能改善隔振效果。与传统系统相比，准零刚度隔振器在低频范围内表现出具有更低的位移传递率，并能在多频谐波激励下保持有效的隔振性能，从而可使其适用于各种工作环境。

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新型双活塞黏滞阻尼器力学性能的试验研究与数值模拟

姚逸凡, 石文龙, 程荣

2026, 46(3): 303-309.

摘要 ( )

PDF(2529KB) ( )

设计并开发一种新型的双活塞黏滞阻尼器，介绍该阻尼器的创新性构造、工作原理与理论模型，并在专业试验设备的支持下对其力学性能进行大量的试验研究与相关的参数分析。同时，采用有限元工程模拟仿真软件ANSYS中的3 个模块对该新型阻尼器进行数值模拟。研究结果表明，该新型双活塞黏滞阻尼器具有强大且稳定的耗能能力，其工作时滞回曲线平滑且饱满，理论模型可基本复现试验结果；相比相同尺寸传统黏滞阻尼器，其可以产生更大的阻尼力，消耗更多的能量；在一定范围内，其耗能能力随活塞间距的增大而增大。数值模拟结果表明，该阻尼器滞回性能的仿真结果与试验结果吻合程度良好；随着活塞杆直径的减小，阻尼器的滞回能力逐渐增强；随着活塞厚度的增大，阻尼器的滞回能力逐渐增强。

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穿孔板与多孔材料复合结构吸声性能优化研究

张佳乐, 刁永发, 邹志军

2026, 46(3): 310-317.

摘要 ( )

PDF(1866KB) ( )

为了优化复合吸声结构吸声性能，研究不同结构穿孔板与多孔材料复合吸声结构的吸声特性。基于传递矩阵法建立复合吸声结构吸声系数理论模型，以离心玻璃棉容重、厚度和穿孔板孔径、穿孔率为变量，建立复合吸声结构声学有限元仿真模型，并设计阻抗管吸声系数实验。结果表明：复合吸声结构相比单层离心玻璃棉具备更好的中低频吸声性能；通过提高离心玻璃棉容重与厚度能改善复合吸声结构整体吸声性能，调整穿孔板孔径与穿孔率可以提高其高频吸声性能与吸声峰值；通过正交实验验证了当离心玻璃棉的容重为48 kg/m³、厚度为100 mm、穿孔板孔径为3mm、穿孔率为20 %时的复合吸声结构整体吸声性能最优。

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复合阻尼夹芯板隔声参数调研及优化

胡冠群, 王兵, 郭万涛, 陈俊磊, 王继辉

2026, 46(3): 318-325.

摘要 ( )

PDF(1957KB) ( )

泡沫复合夹芯板因其高结构强度与隔声性能被广泛应用于船舶舱壁设计。通过LMS Virtual. Lab建立声振耦合有限元模型，结合阻抗管实验验证其仿真精度，探究阻尼层参数对夹芯板隔声性能的影响规律。结果表明：当阻尼层厚度从2 mm增加至4 mm时，夹芯板隔声量较未添加阻尼层时分别提升5.30、6.21、6.72 dB，而将其分两层布置对性能改善无显著贡献；选用模量与损耗因子较大的PVC软板阻尼材料，可使平均隔声量提升10.21 dB；调整阻尼层与泡沫层的厚度比为1:3 和1:4 时，夹芯板隔声量较厚度比为1:2 时分别提升1.43 和2.61 dB，且使隔声低谷处隔声量得到显著改善。进一步通过响应曲面法联合遗传算法进行优化，使其平均隔声量提升3.29 %，该研究可为船舶舱壁隔声优化设计提供一定的理论依据和参考。

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棱台型分割背腔微穿孔吸声体吸声特性研究

范洪赛, 李广军, 李晔, 任杰

2026, 46(3): 326-332.

摘要 ( )

PDF(1981KB) ( )

鉴于传统微穿孔板吸声频带较窄，设计一种新型棱台型分割背腔微穿孔板吸声结构。首先，根据微穿孔板吸声理论和声电类比法，推导出棱台型分割背腔微穿孔板吸声结构的数学模型；其次，借助有限元仿真软件COMSOL探究单层棱台型背腔结构及复合结构的吸声性能，并利用阻抗管实验法对棱台型背腔微穿孔吸声体的吸声性能进行了验证，实验结果与理论计算及仿真结果吻合较好；最后，基于数学模型利用粒子群算法对棱台型背腔微穿孔板结构进行优化，得出较优的结构参数，并与优化前的吸声结构进行对比分析。结果表明，优化后的单层棱台型背腔微穿孔板结构在472～1 861 Hz频率范围内的吸声系数达到0.9 以上，其在631～5 052 Hz频率范围内的吸声系数也达到0.9 以上，吸声性能相对于传统微穿孔板结构得到了提升。

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