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1. 浮筏隔振系统动力学建模与软件开发

陈森, 万志威, 朱翔, 李天匀, 张威

噪声与振动控制 2023, 43 (4): 14-20.

摘要（144）

PDF（pc）（1920KB）（469）

现代舰船机电设备多采用大型浮筏隔振系统进行动力设备的隔振与冲击隔离。基于多刚体动力学理论，建立复杂空间多刚体系统动力学方程，可以用于浮筏系统方案设计阶段的摇摆、振动与抗冲击计算。首先建立各子系统的动力学方程，再通过各子系统的组装得到整个系统的动力学方程。系统的刚度和阻尼矩阵均可以通过方向余弦矩阵R、迁移变换矩阵T等矩阵之间的基本运算得到，无须矩阵求导和方程线性化。理论推导得到的质量、刚度矩阵和阻尼矩阵与有限元法生成的质量、刚度、阻尼矩阵完全一致，验证本方法建模的准确性。在此基础上，在MATLAB环境下用App Designer 开发一款浮筏隔振系统静、动态分析软件，可对浮筏隔振系统的静力、摇摆、振动与抗冲击性能进行快速预报，结果与有限元法计算结果吻合良好。该软件有望解决浮筏隔振系统在初期设计阶段计算周期长且繁琐的难题。

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2. 基于应变模态的风机塔筒根部疲劳裂纹损伤检测研究

李鹏飞, 张则荣, 张威, 樊智敏

噪声与振动控制 2023, 43 (2): 127-131.

摘要（171）

PDF（pc）（1726KB）（833）

风力发电机塔筒根部所受弯矩大易产生疲劳裂纹，及早地检测发现裂纹有利于防止风机倒塌破坏。研究一种基于应变模态的塔筒根部疲劳裂纹损伤识别方法。首先建立塔筒的振动微分方程和应变模态；然后构建风机模型并进行模态分析，研究塔筒损伤前后固有频率、位移和应变模态振型的差异；最后建立应变模态变化率的疲劳裂纹识别指标，并基于最小二乘法拟合应变模态变化率与损伤程度的数学关系。结果表明：塔筒受损前后固有频率和位移模态振型无显著改变，无法进行损伤定位；应变模态振型在受损处出现峰值突变，且损伤程度越高突变越明显；应变模态变化率与损伤程度呈正相关，采用六次多项式可拟合出两者的关系。