噪声与振动控制

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2014, 34(4): 0-1.

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低地板车结构传声及车内噪声特性

张玉梅

2014, 34(4): 1-4. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.001

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对我国某100 %低地板车辆在60 km/h速度下进行振动噪声试验，获得了低地板车动车、拖车，车内及转向架噪声特性。结果表明，车内噪声主要能量集中在400 Hz～1250 Hz，其中400 Hz频谱能量最大。动车比拖车车内噪声高3 dB，这是由于转向架动力源激励400 Hz中心频段结构传声和空气传声所致。控制电机振动，能从源头上有效控制车内400 Hz中心频率结构传声。此外，也需要从路径上控制电机激励结构传声，即控制横向减振器和二系空簧的结构传声。相关分析结果可为低地板车振动噪声控制和低噪声设计提供参考。

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吊挂刚度对车体和设备模态的影响

高荣荣

2014, 34(4): 5-9. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.002

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模态是车辆的一项重要特性，包括车体模态和吊挂设备模态，各阶模态频率随着各种因素的变化而有所不同。为考虑车体弹性模态，将车体等效为欧拉伯努利梁。在某型高速列车有限元模型基础上，基于ANSYS 仿真软件，分别改变吊挂纵向，横向，垂向刚度，研究车体弹性模态和吊挂设备刚体模态频率及振型MAC的变化，给出模态频率和振型的变化规律，为模态试验和工程计算提供参考依据。

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车轮非圆化对高速列车振动噪声的影响

韩光旭

2014, 34(4): 10-13. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.003

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对运营中的高速列车进行车内振动与噪声现场测试，分析高速列车车内振动和噪声特性，明确车内振动与噪声的水平及频谱特性，同时对车轮表面粗糙度进行同步测试，分析车轮非圆化特征，研究车轮径跳幅值及车轮多边形阶次对高速列车车内振动与噪声的影响。结果表明，车轮第20阶多边形是使车内振动和噪声偏大，并形成580 Hz显著频率的主要原因，相关结果可为高速列车车内振动与噪声控制及指导车轮镟修提供参考。

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中空挤压铝型材振动声辐射特性

吴健，周信,肖新标,金学松

2014, 34(4): 14-19. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.004

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随着高速列车车体结构轻量化的发展，中空挤压铝型材结构的车体在高速列车上得到广泛应用，而车体的振动声辐射是高速列车车内噪声的主要来源之一。基于FE-SEA混合法和统计能量分析（SEA）分别建立了高速列车车体铝型材振动声辐射的中频和高频预测模型，计算了在粉红噪声谱激励下和实测轮轨激励下铝型材辐射至半空间的声功率，探索了铝型材几何特征因素和不同速度实测轮轨激励对振动声辐射特性的影响。计算结果表明，在粉红噪声谱激励下，下板对铝型材振动声辐射影响最大，与参考铝型材相比相差大于1 dB。铝型材在实测轮轨激励下，辐射声功率的主要贡献频段为400 Hz～1 600 Hz，速度增大加剧了铝型材在400 Hz以上中高频频段的振动声辐射。相关计算结果将为高速列车车体铝型材的设计提供理论参考。

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100%低地板列车车内声源识别试验研究

张捷1，肖新标 1，张春岩 2，韩光旭 1，李志辉 1，金学松 1

2014, 34(4): 20-23. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.005

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100 %低地板列车是一种新型绿色环保的城市区域交通运输车辆。针对其特殊的车体结构，提出了更高的车内噪声控制要求。通过线路噪声试验，和100 %低地板列车车内声源特性的系统测试，定性分析了车内显著声源的传递路径，在此基础上提出车内减振降噪建议措施。试验结果表明，100 %低地板列车车内各个测点的声源能量主要集中在中心频率400 Hz～1 250 Hz的1/3倍频带，声源位置主要位于地板、顶板以及风挡区域。车内最显著频带声源的传递路径以空气传声为主。控制车辆外部空气声源，提高车体结构的密封、隔声性能是降低车内噪声的可行方法。研究结果可为100 %低地板列车车内减振降噪提供参考。

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车轮结构对转向架区域噪声的影响

赵悦,温泽峰,肖新标,周信,金学松

2014, 34(4): 24-29. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.006

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为了解车轮结构对转向架区域噪声的影响，基于RAYNOISE软件平台，建立转向架区域噪声预测模型。利用该模型，预测了转向架区域内侧及外侧各场点的噪声，分析了动/拖车车轮、车轮制动盘以及低噪声阻尼车轮对转向架区域各场点噪声的影响。预测结果表明：动车车轮、拖车车轮两种车轮结构对钢轨噪声的影响很小，而车轮噪声及转向架区域的噪声影响显著，直型辐板的动车车轮结构能较好地降低轮轨噪声及转向架区域噪声，有利于降低车外噪声。当车辆运行速度为200 km/h、250 km/h时，安装车轮制动盘有利于减小转向架区域各场点噪声，场点4位置降噪量分别达到0.4 dB(A)和0.9 dB(A)。低噪声阻尼车轮可以在一定程度上降低转向架区域各场点的噪声，三种阻尼车轮分别使场点4位置的降噪量达到8.0 dB(A)、8.0 dB(A)、4.6 dB(A)。

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喷涂式阻尼车轮振动声辐射特性分析

李牧皛 1，王瑞乾 1，温泽峰 1，韩健 1，沈火明 2，金学松 1

2014, 34(4): 30-34. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.007

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分析某直型辐板车轮喷涂阻尼材料与否的振动声辐射特性。通过力锤敲击试验，获得车轮的固有频率、模态阻尼比及频率响应函数，分析喷涂式阻尼车轮振动特性。通过半消声室声辐射测试，给出喷涂式阻尼车轮的声能量级，结合车轮振动分析声辐射特性。结果表明，喷涂式阻尼车轮可以有效降低车轮振动和声能量级，与裸轮相比，径向激励下总声能量级可降低6.4 dB，轴向激励下总声能量级可降低4.3 dB。

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高速列车内地板隔音垫声学特性的研究

于金朋 1, 2，刘小霞 2，黄雪飞 2，张庆刚 2，陈丽雯 2

2014, 34(4): 35-38. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.008

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通过数值方法，以传递矩阵法建立车内地板声学模型，研究隔音垫不同材料参数和厚度对内地板隔声量的影响，分别考虑了在不同弹性模量、密度、阻尼系数以及随厚度变化的情况下，内地板隔声量的变化规律，然后确定隔声性能优越的隔音垫材料类型和结构型式。结果表明，有、无隔音垫，内地板隔声量的变化较大，铺设1 mm隔音垫与无隔音垫比较，内地板计权隔声量提高约5 dB；另外，隔音垫厚度对整个内地板隔声量影响也较大，隔音垫厚度每增加1 mm，内地板计权隔声量提高1 dB ～3 dB；隔音垫材料参数对整个内地板隔声量影响不大，弹性模态改变一个数量级，阻尼系数相差0.02，内地板隔声量几乎无影响。

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高速列车夹芯地板结构隔声特性研究

孙加平,张丽荣,孙海荣,王志海,王永成

2014, 34(4): 39-43. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.009

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采用传递矩阵法，建立高速列车内地板的声学特性分析模型，探索不同三明治夹芯板材料和结构对高速列车内地板隔声特性的影响，并根据内地板结构的传递损失评价具有不同参数的三明治夹芯板的隔声性能。通过不同的表层材质（木材、铝材、钢材）、厚度和蜂窝夹层密度，进行了内地板隔声量变化规律的分析和比较。探寻拟定隔声性能优越的三明治夹芯板材料类型和结构型式。结果表明，（1）表层夹板厚度一定，钢材作为表层材料，内地板隔声量最好，其次是铝材，最后是木材；（2）表层厚度影响，木材夹层板，厚度每增加1 mm，各个频段隔声量增加1 dB ～1.5 dB。铝材夹层板，厚度每增加1 mm，各个频段隔声量增加1 dB ～3 dB。钢材夹层板，厚度每增加1 mm，各个频段隔声量增加1 dB ～5 dB；（3）蜂窝板密度降低一半，内地板隔声量有增加趋势，但影响较小。

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V型声屏障隔声性能测试及降噪效果预测

周强，肖新标,何宾,屈磊,金学松

2014, 34(4): 44-47. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.010

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为了评价V型声屏障的降噪效果，通过试验及预测相结合的方法对低载荷V型声屏障进行研究。首先对V型声屏障进行实验室隔声性能测试，结果显示其计权隔声量比直立型声屏障小23.8 dB，隔声性能较差。而高速列车车外噪声声源有其本身的源强分布特性。为预测实际列车运行下V型声屏障降噪效果，通过线路测试识别出高速列车声源空间分布特征，确定预测模型声源，对声屏障总降噪效果进行预测分析。结果表明，V型声屏障针对实测高速列车车外噪声降噪效果显著，相对直立声屏障而言，约降低1 dBA左右；针对轮轨区域声源，V型声屏障的降噪效果降低4 dBA左右，尤其是在500 Hz、1 250 Hz和2 000 Hz频率处降噪效果最好。

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喷涂阻尼厚度对车轮振动声辐射的影响

周信,肖新标,王瑞乾,赵悦,温泽峰,金学松

2014, 34(4): 48-51. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.011

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在列车车轮表面喷涂阻尼材料可以降低车轮振动声辐射，通过试验调查喷涂阻尼厚度对其减振降噪性能的影响。在半消声室进行对比试验，测试了斜曲型辐板车轮在无阻尼、喷涂1 mm和2 mm情况下的振动声辐射，和双S型辐板车轮在无阻尼、喷涂1 mm和4 mm阻尼下的声辐射。测试结果表明：对于斜曲型辐板车轮，2 mm阻尼层对车轮的减振区域和减振量均优于1 mm阻尼层，在径向和轴向激励下，1mm阻尼层降噪量分别为2.0 dB(A)和1.0 dB(A)；对于双S型辐板车轮，在径向和轴向激励下，1 mm阻尼层降噪量分别为1.9 dB(A)和1.1 dB(A)。对于这两种辐板形式车轮，阻尼层增厚，降噪效果均增加。对于斜曲型车轮，在径向激励下阻尼具有更好的降噪效果，对于双S型车轮，在径向激励和轴向激励下阻尼降噪效果近似相同。

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高速列车阻尼喷涂式铝型材减振降噪特性试验

王瑞乾,肖新标,刘佳,金学松

2014, 34(4): 52-55. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.012

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为探究某种阻尼材料对高速列车铝型材地板的减振降噪效果，以波纹状铝型材为基板，先后对其喷涂厚度为2 mm和4 mm的阻尼层，并在隔声室中进行空气声隔声及结构振动声辐射的测试及比对分析。结果显示，随阻尼层厚度的增加，铝型材的空气声隔声效果增加，尤其在500 Hz之后的中高频段；其中，2 mm阻尼层能在铝型材裸板的基础上使计权隔声量提高4.5 dB，阻尼层厚度增至4 mm，计权隔声量再提高2.4 dB。在100 Hz ～250 Hz，2 mm阻尼层对降低铝型材的振动声辐射水平起反作用，而4 mm阻尼层能够起到一定作用；在315 Hz ～400 Hz，阻尼层厚度对其振动声辐射几乎没有影响；500 Hz以上，随阻尼层厚度的增加，铝型材振动声辐射水平大大降低，其中，500 Hz、1 250 Hz和3 150 Hz 三个频段的降低量最为显著。

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低温环境下高寒列车材料阻尼特性的试验

刘佳1，马梦林 2，张玉梅 1，肖新标 1，金学松 1

2014, 34(4): 56-61. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.013

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低温环境下，高速列车阻尼材料阻尼性能大大降低。为此，通过试验研究高寒列车现有四种阻尼材料温变、频变特性。测试温度包括常温、[-]10°C和[-]25°C，分析频率高达850 Hz。通过有限元方法计算无阻尼板件结构的模态频率和振型，并采用力锤敲击系统测试喷涂不同阻尼材料后的四种阻尼复合板件，得到结构模态频率、振型和阻尼比。结合仿真和试验实测振型结果，获得850 Hz内57阶模态阻尼比。对比四种阻尼复合板件结构在三种温度工况下的阻尼比变化规律。结果表明，现车用阻尼材料在常温和中频下具有较好的阻尼效果，随着温度的降低，其阻尼特性变差；而低温阻尼材料在温度达到[-]10°C时阻尼效果最佳；常温阻尼材料在常温条件下中频部分阻尼性能最好；当低温阻尼材料与常温阻尼材料混合使用时，阻尼性能表现为宽温域，宽频带和高阻尼。低温和常温混合阻尼材料更适合高寒列车在不同季节下的运行条件。相关实测数据为高寒列车阻尼材料选材提供依据；同时，试验方法也为阻尼材料性能测试提供参考。

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不同阻尼形式对车轮振动声辐射特性的影响

刘玉霞,温泽峰,肖新标,彭金方,金学松

2014, 34(4): 62-66. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.014

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轮轨噪声是列车主要噪声源之一，而车轮振动声辐射是轮轨噪声的重要组成部分。施加阻尼措施能够有效地降低车轮的振动及声辐射。根据轮轨滚动噪声理论，采用有限元-边界元方法，建立标准车轮以及对应阻尼车轮有限元、边界元模型，以等效轮轨粗糙度作用力为激励，研究施加喷涂阻尼和约束阻尼后车轮振动声辐射特性，调查了不同厚度（1 mm ～5 mm）阻尼对车轮减振降噪效果的影响。数值计算结果表明：在轮轨等效粗糙度名义滚动圆接触点径向激励下，采用喷涂式阻尼处理，当材料厚度为2 mm时，降噪效果达到最佳，与标准车轮相比降低2 dB(A)。采用层状约束型阻尼处理，约束层固定为1 mm时，当阻尼层为2 mm，降噪效果最好，与标准车轮相比降低3 dB(A)。

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柔性基础混沌化线谱控制技术研究

张振海,朱石坚,李海涛

2014, 34(4): 67-70. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.015

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船舶辐射水声中的线谱成分是被动声纳在水声对抗中检测、跟踪和识别目标的主要特征信号，对线谱成分进行控制能有效提高船舶的水声隐声性能。传统的隔振方法无法改变隔振系统的线谱成份，利用反馈混沌化控制原理，采用时变反馈参数的离散混沌化方法，通过调整和优化控制器参数，使基于柔性基础的隔振系统在谐波激励下能够产生稳定的混沌，改变通过隔振系统输入到船体的频谱结构，从而改变船舶辐射水声的频谱结构，并降低辐射水声中的线谱成分，达到有效降低辐射水声线谱成分的目的。

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流体载荷对水下自由阻尼板阻尼损耗因子的影响

尹帮辉,王敏庆

2014, 34(4): 71-76. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.016

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结构的阻尼损耗因子是潜艇降低水下辐射噪声的重要参数。为此，采用谱有限元法以计算流体载荷作用下的自由阻尼板的结构损耗因子，探讨辐射损耗因子同功率转换系数间的关系；然后使用谱有限元法比较了含流体和不含流体的自由阻尼板的结构损耗因子的差异，使用能量法对相关计算结果进行验证；最后使用三维模型对流体载荷作用下的自由阻尼板的功率转换系数进行了计算，进而分析功率转换系数同阻尼层杨氏模量、阻尼层厚度、阻尼层材料损耗因子等参数的关系。研究发现：在低于第二阶弯曲波产生频率的频段范围内，无流体时的损耗因子小于有流体的自由阻尼板；从频段平均的角度来看，功率转换系数在低频存在较大峰值，在高频变化较为平缓且数值较小；实际潜艇在流体载荷下主要通过改变结构的阻尼来改变其辐射的阻尼损耗因子。分析结果对于潜艇结构阻尼的优化设计有参考价值。

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离心泵转子动力学模型中流体力的简化

蒋爱华 1， 2，华宏星 2，陈长盛 1，李国平 1，周璞 1，章艺 1

2014, 34(4): 77-82. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.017

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采用叶轮流体力的简化方式可以提高离心泵流体激励诱发振动的计算的准确程度。根据达朗伯原理对试验台架建立了包含离心泵基座的四圆盘三轴段转子动力学模型；将流体力分别简化为叶轮内20 %流体质量、40 %流体质量、CFD集中力与力矩，采用Newmark—隐式算法对转子动力学模型进行瞬态响应分析。结果表明，将叶轮上流体力简化为CFD；所得集中力与力矩时；可有效得出离心泵运转过程中流体激励所诱发的基座振动。而所获得的基座振动位移与加速度幅值均远大于将流体力简化为叶轮内20 %或40 %流体质量所获得的基座振动数值。另一方面，将流体力简化为叶轮内40 %流体质量所获得的基座振动大于简化为叶轮内20 %流体质量所获得的基座振动。

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在卫星飞轮上采用机械变频的动力吸振技术

黄俊杰,周徐斌,申军烽,虞自飞

2014, 34(4): 83-87. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.018

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为拓宽动力吸振器的工作频带，以满足卫星飞轮振动控制的需求，提出了一种新型的基于机械变频技术的动力吸振器结构，对该变型结构的工作原理进行理论分析和实验研究后表明，机械变频装置的引入，可以有效地将动力吸振器的工作频带拓宽到20 Hz。由此，能够有效抑制飞轮安装板的对于飞轮振动的响应幅值，频率调节范围增大；而且结构紧凑，可靠性高。这一改进的动力吸振技术为卫星飞轮振动控制提供了新的研究方法。

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隔振对机械转子—轴承系统振动特性影响

钱大帅,王强勇,鲁民月,陈明

2014, 34(4): 88-91. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.019

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基于非线性油膜力模型和有限元方法，仿真分析了旋转设备轴系—弹性隔振系统的振动特性。结果表明，弹性隔振能够有效控制振动向基座的传递，但同时会导致设备轴振比刚性安装时明显增大。为避免在弹性隔振工作状态下轴振超标，在转子—轴承系统设计阶段考虑弹性隔振的影响是极有必要的。

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转子—轴承—密封系统非线性动力学特性研究

马文生,黄海

2014, 34(4): 92-95. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.020

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采用数值方法研究转速对转子-轴承-密封系统非线性动力学特性的影响，采用Muszynska非线性密封力模型和Capone圆轴承油膜力模型，建立超超临界汽轮发电机组高压端转子—轴承—密封系统的非线性动力模型。通过数值方法，研究转速对转子—轴承—密封动力学特性的影响，计算不同转速下的转子时间历程图、轴心轨迹图、Poincare图和频谱图，揭示了转速变化对转子非线性振动的影响规律。

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单向加筋双层板隔声性能的有限元分析

王义柏 1，魏智平 1，郑辉 1, 2

2014, 34(4): 96-100. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.021

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为考察筋板声学透明假设理论对于加筋双层板隔声计算的适用性，对典型波纹芯体加筋双层板在简谐平面声波正入射和斜入射激励下的声透射损失（STL）进行有限元分析。分别建立筋板声学透明声腔和结构-声学全耦合加筋双层板的有限元模型，计算得到结构具有不同芯体构型和腔内声学介质时的STL曲线。结果表明，筋板“声学透明”假设模型带给加筋双层板STL计算误差取决于筋板结构阻抗和筋板间腔内介质声阻抗相对大小。因此，加筋双层板结构STL的准确预测需考虑筋板与腔内介质间与的结构-声学耦合作用。

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Volterra小波变换最优阈值的混沌去噪方法

位秀雷,林瑞霖,刘树勇,杨爱波

2014, 34(4): 101-103. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.022

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针对混沌信号小波去噪中难以确定最优阈值的问题，提出一种Volterra小波变换最优阈值的判定方法。利用小波变换将混沌信号分解，对不同尺度下的小波信号设定浮动因子以调节阈值大小，最后根据混沌序列Volterra自适应预测的相对误差选取最优阈值。利用该方法对不同维度的Lorenz混沌时间序列进行了去噪研究，结果表明所提方法是有效的。

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用混沌参数甄别车辆悬架振动信号的周期性

彭富明 1，汪正杰 1，张雨 2，王玉国 2，吴凯 1

2014, 34(4): 104-108. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.023

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悬架—车轮系统隔振参数选择的正确与否取决于系统振动信号周期性的好坏，而单纯用肉眼无法有效判别振动信号周期性的差别。用Grassberger-Procaccia（G-P）算法和小数据量法合理选择嵌入维数、延迟时间和序列平均周期等重要参数，并且在对数曲线图中准确划定无标度区，以得到比较客观的关联维数和最大Lyapunov指数。结果表明：采用关联维和最大Lyapunov指数作为判据，可以对悬架—车轮系统振动信号作周期性甄别，从而更准确地评价汽车悬架隔振性能。

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新型组合式道床系统静动态特性试验研究

王志强,王安斌,魏军光,汤玮

2014, 34(4): 109-114. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.024

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对于一种新型组合式道床试验系统的结构，进行了静动态试验，研究组合式道床系统在承受大载荷作用下，钢轨以及道床板结构受力变化规律，并将静态试验数据与理论计算结果相互对比。在负载状态下对该系统进行了动态锤击试验，验证安装谐振浮轨减振扣件及道床隔振垫组合道床系统的总体减振效果。静态力学特性数据表明：谐振浮轨扣件及道床隔振垫组合式系统理论计算与实际实验值基本一致；动态试验结果得到该组合道床系统在实验室等效轴载14 t～16 t条件下20 Hz～200 Hz频率范围，平均减振量可达到25 dB。

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驻波管中声学材料隔声性能的修正计算方法

陶猛 1， 2,赵阳 2，王广玮 2

2014, 34(4): 115-118. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.025

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用驻波管四传声器法，分析了透射管中多次透射反射波对隔声量测试结果的影响，在考虑所有多次透射反射波的因素后推导了修正计算公式。通过对不同样品的测试，比较了考虑所有透射反射波的修正方法与仅考虑第一次透射反射波的修正方法的区别。实验结果表明：采用吸声性能优良的透射管声学末端，考虑一次透射反射波的修正方法可以得到正确的测量结果；而如果采用吸声性能较差的透射管声学末端，则应该考虑到所有高次透射反射波的影响。

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主动结构的控制律辨识研究

刘海标,宋汉文

2014, 34(4): 119-122. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.026

摘要 ( )

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主动控制结构主要运用于包括振动、声学、转子动力学的一些工程项目中。对于各种主动结构，其控制律显然是最能反映主动结构动力学特征的参数。在对相关参数进行了初步的探讨后，得到了在单点控制单点反馈条件下，对其反馈信号类型及其反馈增益的辨识公式。该方法由频响函数直接构造，其表达简洁，具有一定的工程实用价值。通过实例的数值计算也证实了该方法的正确性。

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用快速多极方法预测圆柱绕流的气动噪声

刘超，刘秋洪，蔡晋生

2014, 34(4): 123-127. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.027

摘要 ( )

PDF(1543KB) ( )

采用声模拟理论预测气动噪声时需要大量的计算时间，快速多极方法将传统点对点计算转变为点集之间的相互作用，可以有效加速计算。基于二维自由空间格林函数的分波展开方式，推导了FW-H方程应用快速多极变换后的积分核函数与计算公式。计算了低马赫数圆柱绕流的非定常流场；并由此预测了气动声源。随后，分别采用传统方法和快速多极方法计算其声场分布。结果表明，基于分波展开方式的快速多极方法能准确计算圆柱绕流气动噪声，在频率较低时能大幅减少声场计算时间，且观测点数越多，加速效果越明显。

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无拆卸轴承刚度测试方法的研究

蒋爱华 1， 2，符栋梁 1，代学昌 1，周璞 1，华宏星2

2014, 34(4): 128-133. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.028

摘要 ( )

PDF(1502KB) ( )

轴承刚度对轴系振动有重要影响，研究无拆卸轴承刚度测试方法有利于快速可靠地了解轴系的振动特性。通过机架安装隔振器、泵进出口安装波纹管、电机与泵转子间采用电磁联轴器等结构措施；构建了离心泵转子-滚动轴承的试验台架。以光电传感器安装位置为转轴相位参考，通过转轴振动位移峰值识别出轴承截面轴系等效偏心质量的相位。通过附加质量于等效偏心质量相位产生激振力，并运用Lab VIEW构建的虚拟仪器测量附加质量前、后振动位移峰值变化量，从而得出轴承刚度。最后通过台架实际配置与转子模型进行了验证。结果表明，轴承刚度无拆卸测试方法有效可行，设计的试验台架可实现附加配重的安装，并能够有效地予以验证；所构建的虚拟仪器也能够准确计算得出转轴偏心质量相位与轴承支撑刚度。

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运行参数与轴流泵流体激励力的关系

张硕1，陈长盛 2

2014, 34(4): 134-137. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.029

摘要 ( )

PDF(1508KB) ( )

泵内非定常压力脉动会引发泵体的结构振动，运行工况的变化会改变泵内流场的流动状态，从而对泵的振动特性产生影响。通过流体力学计算软件FLUENT对某台立式轴流泵内流场进行仿真计算，分别改变泵运行速度和流量两项参数，得出转速改变后，叶轮受到的力会偏离了相似理论的计算值；工作在小流量时，泵内压力脉动与叶轮受力均大于大流量工况，且叶轮区域出现流动分离现象，不利于振动噪声的控制。

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考虑设备弹性的隔振系统

高阳，孙玲玲,王晓乐

2014, 34(4): 138-141. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.030

摘要 ( )

PDF(1013KB) ( )

针对被隔振设备在高频域表现出的弹性阻抗特性，将设备中具有弹性性质的支撑部分模化为两端自由连续体，确定振源输出作为一个常力作用在设备支撑上，同时考虑设备支撑的刚体运动与弹性振动。采用导纳矩阵法对设备支撑的阻抗特性及隔振系统的功率流传递特性进行研究。结果表明，振源激励力在设备支撑上的位置对系统隔振效果具有较大影响。当激励力偏心时不仅引起系统横摇振动，还会激发设备支撑与基础的偶数阶模态，导致隔振效果变差。隔振器相对设备支撑中心或基础中心不对称布置会激发基础偶数阶模态，且前者还会导致垂向—横摇耦合振动。分析的结果对于弹性基础隔振效果的改善有参考价值。

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颗粒碰撞环形调谐质量阻尼器的设计与实验

张炳康,何立东,杨秀峰

2014, 34(4): 142-147. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.031

摘要 ( )

PDF(1279KB) ( )

石化企业中缓冲罐、管道、压力容器及换热器等圆筒形设备普遍存在振动。采用低元化模型和等效质量辨识法，对调谐质量阻尼器在此类连续系统中的振动控制机理进行研究，设计一种便于安装的新型颗粒碰撞环形调谐质量阻尼器。理论推导阻尼器环向对称布置弹簧的综合刚度，测量颗粒碰撞阻尼系数，得到了最优调谐参数的阻尼器。运用MATLAB对不同阻尼比的阻尼器减振特性进行仿真，并设计悬臂钢结构圆筒模型作为振动控制对象。对结构1阶模态频率附近的振动控制情况进行实验，对比有无颗粒阻尼下的减振效果差异。结果表明，设计的颗粒碰撞阻尼器能够有效抑制圆筒设备各方向振动，且减振频带大幅度拓宽。这种环形设计思想和颗粒碰撞阻尼可以对调谐质量阻尼器提供更大的应用空间。

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不同跨径比的两跨连续梁的模态分析试验

郑仰坤,袁向荣

2014, 34(4): 148-152. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.032

摘要 ( )

PDF(1402KB) ( )

介绍两跨连续梁不同跨径比对振型的影响，并讨论冲击系数的取值。采用槽型梁作为连续梁模型，利用Midas有限元分析软件和DASP设备分别对连续梁进行模态分析，得出不同跨径比下连续梁的前3阶振型及其频率，并将Midas计算结果与试验结果进行对比，证实振型变化的真实性。结果表明，第2、3阶振型随着跨径比减小会出现转折，中支点振型的曲率发生变化；考虑跨中正弯矩效应时，冲击系数宜按照《桥规》采用基频计算；考虑中支点负弯矩效应时，冲击系数应采用第二或第3阶频率计算。

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回转类起重机回转齿轮振动控制

王贡献,李曾曾,袁建明

2014, 34(4): 153-156. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.033

摘要 ( )

PDF(1285KB) ( )

为了探讨起重机回转制动造成回转机构齿轮发生齿面点蚀或断齿等失效机理，建立带阻尼的回转机构制动过程动力学模型，并利用显式动力学有限元方法对回转齿轮制动过程进行数值仿真，考察了起重机旋转部分的巨大惯性及回转机构齿轮啮合间隙引起的回转齿轮动态冲击响应特征，比较了不同形式的阻尼对振动冲击的抑制效果。结果表明，阻尼元件引入可以有效的抑制回转齿轮的冲击载荷，其中非线性的流体阻尼对回转机构制动过程振动冲击抑制效果显著。

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振动噪声信号分离优化算法研究

焦金平 1，刘冬 2，刘国艳 1

2014, 34(4): 157-160. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.034

摘要 ( )

PDF(1174KB) ( )

机械振动信号中混杂的背景噪声对信号的分析处理以及振动结构的建模有很大影响，在独立分量分析（ICA）理论研究的基础上，以信息论中的最小化互信息准则作为ICA的判据，提出了一种基于负熵的FastICA共轭梯度快速算法。该算法计算效率高，收敛性能好；适合对初始点不敏感和对鲁棒性有要求的信号处理。实验结果表明了对振动信号的背景噪声分离具有较好的效果。

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电磁风扇离合器系统参数匹配设计

袁恒，马力，张望

2014, 34(4): 161-164. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.035

摘要 ( )

PDF(1204KB) ( )

分析电磁风扇离合器系统振动问题及影响因子，进行影响因子灵敏度分析，从而拟定灵敏度计算公式。提出了电磁风扇离合器系统参数匹配设计方法和技术路线，并针对典型风扇离合器系统进行参数匹配设计。不仅解决原结构振动过大问题，还保证结构柔性损失小，使系统质量有所降低，取得了很好的效果。

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悬挂装置在履带车辆改装中的可靠性分析

孙伟，马兵，马瑾，赵耀

2014, 34(4): 165-168. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.036

摘要 ( )

PDF(1128KB) ( )

为提高机动性能，履带车辆的改装主要集中在动力传动系统，但机动性能的提高对悬挂装置的强度与疲劳寿命也提出了更高的要求。通过分析动力传动系统改装对于悬挂装置的影响，提出增加扭力轴刚度的方案，通过有限元分析软件MSC.Patran建立悬挂装置的模型，对其在平衡肘静平衡位置以及最大行程位置时各主要零件的应力状态和强度进行仿真分析，并完成实车试验，验证了方案的可行性。

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客车排气系统振动特性优化及试验验证

刘凯 1，林建平 1，王根 1，郭福祥 2，杨楠 2

2014, 34(4): 169-173. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.037

摘要 ( )

PDF(1515KB) ( )

为提高某国产轻型客车的乘坐舒适性，解决车内排气系统侧车身地板振动较大的问题，通过与对标车进行道路试验对比分析，发现排气系统吊挂点位置和吊挂悬置刚度的设计并不合理，导致排气系统向车身传递的振动过大。基于平均驱动自由度位移法（ADDOFD）分析计算，得到所有参考点的各阶模态振型加权求和，重新选择平均驱动自由度位移较小的位置作为排气系统吊挂点；综合考虑吊挂悬置隔振效果和耐疲劳性能，对吊挂悬置刚度进行优化设计。最后，对排气系统吊挂位置和吊挂悬置刚度优化设计提出最优改进方案，并进行试验验证分析，试验结果验证了该优化方案的有效性与合理性。

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轨道车辆车内声场仿真及声品质优化

扈凯，王岩松

2014, 34(4): 174-177. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.038

摘要 ( )

PDF(1067KB) ( )

以上海轨道交通九号线为例，对车内噪声进行现场测试，测量车厢结构参数并建立有限元模型，采用Actran软件进行声学仿真，并使用A计权声压级和特征响度两个主要的声品质客观评价参量验证仿真的结果，随后提出声品质优化方案，使车内声压级降低5 dB，特征响度总体下降，总响度值降低1.26 sone，对提高车内声品质和改善车内声场环境具有一定的参考价值。

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地铁产生的环境振动及轨道结构减振分析

涂勤明 1，雷晓燕 1，毛顺茂 2

2014, 34(4): 178-183. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.039

摘要 ( )

PDF(1684KB) ( )

以南昌地铁1号线八一广场段为工程背景，对轨道—隧道—大地的三维有限元模型进行动力学分析。分别建立三种道床模型：整体道床、弹性支承块道床和钢弹簧浮置板道床。以振动加速度、1/3倍频程振动加速度级和Z振级作为评价指标，比较不同轨道结构下隧道壁及地面的振动响应。随之减振道床支承刚度的变化，分析道床的自振频率对减振效果的影响。计算表明：列车引起的地面振动主频在40 Hz附近；减振道床的自振频率对减振效果有较大影响；钢弹簧浮置板道床减振效果明显优于弹性支承块道床。

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上海卷烟厂新建制烟车间室内声环境研究

宋拥民,章奎生

2014, 34(4): 184-488. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.040

摘要 ( )

PDF(1940KB) ( )

烟草行业正在进行绿色工房的达标改造，而声环境是考核的重要指标。对上海卷烟厂新建制烟车间包括混响时间及声场特性的声环境现状进行调研分析后，依据吸声降噪理论提出了声环境改造的措施，并从理论上半定量分析了机器设备本身对降噪效果的影响，最后利用计算机模拟软件对新建车间的噪声分布进行了预测，半定量理论分析、计算机模拟及竣工实测数据均表明对新建车间所采取的吸声降噪措施既可靠又有效。

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风力发电机噪声传播的数值仿真

谢双义1，金鑫 2

2014, 34(4): 189-191. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.041

摘要 ( )

PDF(1163KB) ( )

探讨风力机噪声的传播问题，推导了噪声随距离分布的数学关系。由于噪声的接受者一般位于地面，以接受者到塔架的距离作为自变量来分析噪声传播特征。继而应用Cadna A软件进行噪声仿真预测，将数学推导结果与仿真结果进行比较，结果显示了良好的一致性。

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柴油机声品质客观参量测试及分析

王甫江 1，刘岩 1，张晓娟 2

2014, 34(4): 192-196. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.042

摘要 ( )

PDF(1610KB) ( )

在柴油机的不同速度和负荷下，进行现场噪声测试，并且分析了响度、尖锐度、粗糙度和抖动强度等4种噪声客观评价参量。经数据分析后可知，特征响度曲线能准确反映决定人耳听觉响亮程度感受变化的声音频率成分。随着发动机转速与负荷的增加，噪声的响度值和尖锐度值呈现了明显递增的趋势。同时，在900 r/min～1 700 r/min范围内，抖动度值也呈现了明显减小的趋势。

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基于统计能量法的单双层玻璃窗隔声量分析

彭子龙,温华兵,桑晶晶

2014, 34(4): 197-201. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.043

摘要 ( )

PDF(1196KB) ( )

根据统计能量法（SEA）的基本原理，给出相关参数、运动方程以及功率平衡方程的表达式。进而在等厚度的单、双层玻璃窗隔声模型中，采用SEA对其隔声性能进行分析。结果表明：在125 Hz～4 000 Hz频率范围内，单、双层玻璃窗模型的预报隔声量与实测数据的误差分别在3 dB和7 dB以内（临界频率除外），边框有吸声处理的双层玻璃窗较单层玻璃窗的平均隔声量高13 dB左右；在500 Hz～4 000 Hz范围内，空气层的厚度每增加50 mm，双层玻璃的隔声量相应提高1 dB。

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箱式大功率电机的噪声控制

彭若龙,夏博雯,杨涛

2014, 34(4): 202-204. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.044

摘要 ( )

PDF(1074KB) ( )

针对国内某箱式大功率电机的噪声问题，开展了整体系统的噪声控制。通过噪声测试分析确定声源的性质和传递路径；在现有电机结构的基础上，研究设计了减振降噪方案和开发相应的声学材料，由此实施和评价噪声控制的方案。相比原有消声处理后的电机最终总体噪声从89 dB降低到81 dB，优于现有要求的85 dB的指标。

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风力机塔架在风—地震作用下的动力响应

曹必锋 1，衣传宝 2

2014, 34(4): 205-208. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.045

摘要 ( )

PDF(1052KB) ( )

为了获得水平轴风力机塔架在风—地震联合作用下的动力响应，首先推导了风力机塔架在风-地震联合作用下的动力学运动方程，并对塔架所受外部激励进行了详细的分析。通过对某3.0 MW风力机塔架动力响应进行计算，获得了风力机塔架在风—地震联合作用下的塔架顶部振动位移和塔架底部的载荷，分析了地震对塔架的影响程度，这些计算和分析对处于地震区域的风力机设计具有参考意义。

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风力发电机弹性支承有限元分析

程荣 1，温华兵 1，刘春岐 2，吕珏 2，沈超明 1

2014, 34(4): 209-213. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.046

摘要 ( )

PDF(1434KB) ( )

橡胶材料的非线性力学特性直接影响到风力发电机弹性支承的减振性能。通过橡胶拉伸和压缩实验获得应力-应变数据，借助有限元软件对数据进行拟合，得到橡胶材料恰当的本构模型。依据弹性支承的实际使用工况，选用合理的橡胶材料模型参数，采用整体、四分之一截面和轴对称的三种模型进行计算结果的对比分析。并针对用四分之一模型分析风力发电机弹性支承的非线性垂向、横向刚度和固有频率等特性，通过试验；验证了有限元模型和计算方法的有效性。

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钢轨吸振器对高架结构垂向振动的影响

杨建近 1，杨新文 2

2014, 34(4): 214-218. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.047

摘要 ( )

PDF(1302KB) ( )

建立带有钢轨吸振器的高速铁路高架结构板式轨道与桥梁垂向耦合振动模型，分析钢轨吸振器对轨道和桥梁结构垂向振动的影响。模型已考虑了钢轨吸振器、板式轨道结构及桥梁间的耦合作用。钢轨吸振器被视为两自由度的质量—弹簧系统，钢轨、轨道板和桥梁被视为多层叠合梁模型，彼此用弹簧阻尼元件联接。利用动柔度函数，得到吸振器—板式轨道—桥梁系统垂向振动响应的解析表达式，并以轮轨表面粗糙度谱作为激励求解模型的振动响应。研究结果表明：钢轨吸振器在180 Hz～300 Hz及700 Hz～1 000 Hz频段内对整个高架轨道系统的位移幅值及相位、振动衰减产生较明显的影响；同时，在轮轨表面粗糙度谱的激励下，带有钢轨吸振器的轮轨系统的轮轨力在pinned-pinned频率处明显减小，在前两阶自振主频附近钢轨吸振器对整个高架轨道系统结构振动的影响较明显。

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电源谐波与空调器噪声振动关系

黄辉,兰江华

2014, 34(4): 219-222. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.048

摘要 ( )

PDF(924KB) ( )

在空调器的实际使用中，经常会出现令人烦恼的异常振动和噪声。主要原因是由于电力系统中非线性的负荷增大，电网的电流谐波成了严重的干扰。通过空调外挂压缩机及管路系统实例的分析，探索了在一些谐波下形成振动和噪声的机理，从而提出了解决空调机抗谐波干扰问题的渠道，对于工程实践具有参考意义。

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100 t电炉冶炼噪声控制技术

谈春 1，李黎 2，何春来 2

2014, 34(4): 223-227. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.049

摘要 ( )

PDF(1050KB) ( )

国内某电炉车间的电炉引进了国外先进的噪声控制技术，但实际噪声值无法达到设计要求，且超出国家标准。系统研究了满足设计要求情况下的噪声分布情况，即设计噪声值，对比实际噪声分布情况，分析施工过程中可能存在的问题，采用了电炉炼钢车间内噪声控制的有效措施并取得了较好的效果。

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