噪声与振动控制

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2015, 35(3): 0-1.

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列车车轮动力吸振器减振降噪性能研究

刘玉霞 1，2，周信 1，肖新标 1，彭金方 1，金学松 1

2015, 35(3): 1-4. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.001

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轮轨噪声是列车主要噪声源，而车轮振动声辐射是轮轨噪声的重要组成部分。降低车轮振动声辐射是控制轮轨噪声的有效方法之一。通过在车轮辐板位置安装动力吸振器，以吸收主振动系统的能量，达到减振降噪的目的。利用有限元—边界元方法，研究动力吸振器主要参数，包括质量比、阻尼损耗因子、结构形式、动力吸振器数量对车轮降噪效果的影响。研究表明三自由度动力吸振器加入适当阻尼可降低振动声辐射6 dB（A）。

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基于振动梁法小弹性模量材料阻尼特性测试研究

吴越1，2，肖新标 1，刘佳 1，赵悦 1，温泽峰 1

2015, 35(3): 5-9. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.002

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振动梁法可以获取“金属层+阻尼层+金属层”三明治梁的结构损耗因子，进而求得阻尼材料的材料损耗因子。但是通过理论研究发现，当阻尼材料的弹性模量低于10 MPa时，在外载荷作用下，三明治梁的上下金属层对阻尼层产生明显的横向挤压，不满足振动梁法的理论假设。为此，提出一种仿真与试验相结合的方法获取了HT 800、Regufoam 2000和SR 450这三种小弹性模量阻尼材料的材料损耗因子。在试验部分，利用振动梁法获取三明治梁结构阻尼损耗因子，以此作为仿真中结构损耗因子的目标值。仿真部分，建立三明治梁有限元模型，通过不断改变材料损耗因子的输入值获取模型相应的结构损耗因子，直到仿真与试验结构损耗因子相等时，仿真中相应的材料损耗因子值即为小弹性模量阻尼材料损耗因子。该种测试方法为小弹性模态阻尼材料阻尼测试提供了参考。

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嵌入式轨道结构的声振特性参数优化研究

伏蓉江小州

2015, 35(3): 10-14.

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为了研究现有嵌入式轨道在某型城际有轨电车以60km/h速度运营时的声振特性，分别建立了嵌入式轨道结构的振动和声辐射计算模型，对嵌入式轨道振动声辐射特性进行分析，了解轨道振动规律与轮轨力激励的关系。轨道振动产生的声辐射水平在中频段总体很高，在低频和高频处水平较低。通过改变轨道结构尺寸，预测各个工况下嵌入式轨道的振动和声辐射。轨道的声振特性主要表现在20～160Hz和160Hz～5000Hz两个频段内，辐射声功率级在200Hz～1200Hz频段内表现尤为突出，应该予以特别关注。相关的参数优化表明轨道板长度为4.5m，高为325mm，承轨槽宽度为220mm，PVC管直径为50mm或者65mm时，轨道结构具有最优的声振特性。相关的计算能为结构设计提供很好的指导。

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运行状态下弹性车轮降噪特性试验分析

李志辉 1，2, 张玉梅 1, 张骏 1，2，张捷 1, 金学松 1

2015, 35(3): 15-18. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.004

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通过对运行状态下装有降噪弹性车轮的100 %低地板车和装有普通钢轮的B型地铁的车轮近场噪声试验分析，得到实际运行状态下降噪弹性车轮的频谱特性，也获得降噪弹性车轮（下称弹性车轮）相对于普通钢轮的降噪特性的差别。研究结果表明，与普通钢轮相比，弹性车轮的近场声辐射较小。当车速为60 km/h时，车轮内侧距离车轮30 cm处实测噪声水平测试结果分析表明，同一位置弹性车轮近场声辐射比普通钢轮降低2.4 dBA。在该位置，弹性车轮在较宽的频域范围内有较好的降噪效果，但是在低频和1 000 Hz～1 600 Hz频率区段内降噪较薄弱，这主要是由弹性车轮自身的固有振动特性造成的。相关分析结果可为弹性车轮进一步降低噪声提供参考。

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转向架构架工作模态及其对车下振动传递影响初探

刘佳，赵悦，凌亮，圣小珍

2015, 35(3): 19-23. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.005

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为进一步了解运行过程中转向架构架的真实动态特性，对实际线路运行的某高速列车进行工作模态测试，获取构架响应点之间的互谱信号并进行模态参数识别。模态参数识别方法采用最小二乘复频域法。根据其识别结果，剔除由轴箱传至构架且引起构架显著峰值的虚假模态，获得构架真实工作模态参数。结合轴箱、车体外地板振动实测频谱，找到车体外地板显著振动频率来源，进而分析转向架工作模态对车体外地板振动显著峰值的影响。本文的相关实测结果为了解运行过程中转向架构架真实动力学行为、研究车体外地板振动显著频率的产生、传递机理提供依据；同时，测试及模态参数识别方法为车体运行部件工作模态试验提供参考。

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约束型阻尼钢轨衰减率和降噪效果试验分析

刘晓龙1，周信1，刘玉霞1，庄继忠2，肖新标1

2015, 35(3): 24-28. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.006

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基于力锤敲击方法，测试阻尼钢轨和标准钢轨的衰减率，将阻尼钢轨与标准钢轨衰减率对比。结果表明：阻尼钢轨低频部分衰减率接近于标准钢轨，高频部分（钢轨噪声明显部分）衰减率高于标准钢轨；相比于标准钢轨，1号阻尼钢轨垂向衰减率在2 500 Hz倍频程带时高出0.50 dB/m，2号阻尼钢轨垂向衰减率在1 600 Hz倍频程带时高出0.28 dB/m，3号阻尼钢轨在1 000 Hz倍频程带提高了0.21 dB/m。束型阻尼钢轨具有一定的降噪效果，可在标准钢轨的基础上降低1.3 dB(A)～1.5 dB(A)。将其应用于实际线路中，能降低铁路总噪声1.6 dB(A)～1.7 dB(A)。

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双嵌入式环形阻尼车轮声振特性

刘玉霞1，2，周信 1，刘晓龙 1，何远鹏 1，金学松 1

2015, 35(3): 29-32. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.007

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对地铁车轮内、外侧安装阻尼环后，借助有限元方法对标准车轮进行模态分析，并和试验结果进行对比。通过半消声室内落球撞击试验，研究嵌入式环形阻尼车轮的振动声辐射特性。研究表明，阻尼环几乎不改变车轮的模态特征，对其模态阻尼有较大的影响；径向激励下自由悬挂状态的阻尼环车轮降噪效果为13.6 dB(A)，轴向激励下，降噪效果为10.4 dB(A)。

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基于FE-SEA混合法的铝型材振动声辐射特性预测

吴健 1 2，肖新标 1，张玉梅 1，圣小珍 1

2015, 35(3): 33-36. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.008

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基于FE-SEA混合法建立高速列车车体铝型材振动声辐射预测模型，并与FE-BEM模型的预测结果进行对比分析，验证模型的有效性，进而运用该模型分析黏弹性阻尼减振降噪技术对于抑制铝型材振动声辐射的效果。结果表明：在型材顶板、底板以及型材内表面敷设黏弹性阻尼可明显抑制500 Hz以上中高频频段的振动声辐射。在型材表面敷设黏弹性阻尼时，型材声辐射效率变化不大，型材振动被抑制导致其向半空间辐射声功率降低。对比顶板和型材内表面阻尼敷设形式，在型材底板敷设阻尼具有较高的经济性，更加有利于实现车体的轻量化设计。相关结果可为高速列车车体铝型材的减振降噪设计提供理论参考。

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基于MATV的高速列车车体铝型材振动声辐射预测

姚丹 1 2，伏蓉 1，肖新标 1，周强 1，王衡禹 1，圣小珍 1

2015, 35(3): 37-40. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.009

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运用模态声传递向量（MATV）方法预测现有高速列车车体铝型材在白噪声激励下的振动声辐射特性，分别对比阻尼损耗因子和铝型材结构截面三角形倾角对其振动声辐射的影响。结果显示现有高速列车车体铝型材结构在较宽频带范围内的声辐射效率随频率的提高整体呈上升趋势，最后基本趋近于1。240 Hz以下声辐射效率曲线呈近似线性递增的关系，240 Hz以上声辐射效率由于高阶模态的影响处于波动状态。铝型材阻尼损耗因子的增加可以减少铝型材结构向外辐射的噪声，阻尼损耗因子从0增加到1 %，总声功率级急剧降低了约33.5 dB，随着阻尼损耗因子从3 %增加到7 %，总声功率级近似线性减小且降低速度放缓。铝型材截面三角形倾角越小，铝型材结构的声辐射效率越小，其辐射噪声的能力越弱，倾角从60°变化到30°，总声功率级降低了约27.9 dB。

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地铁线路钢轨波磨安全限值研究

张晴，杜星，凌亮，温泽峰，关庆华

2015, 35(3): 41-45. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.010

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地铁线路钢轨波磨会恶化轮轨接触关系，引起轮轨冲击，降低车辆和轨道部件的使用寿命，影响车辆运行安全，大大增加维修工作量和运营成本。钢轨打磨可有效控制波磨，而确定钢轨波磨安全限值并制定打磨策略是实施钢轨打磨的关键步骤。建立一种地铁车辆—轨道耦合动力学计算模型，详细调查地铁钢轨波磨对车辆运行安全性的影响。基于车辆—轨道耦合动力学仿真计算和地铁车辆的运行安全评价指标，初步确定时速80 km/h地铁线路的钢轨波磨的安全控制限值。结果可为地铁线路的钢轨校正性打磨提供理论参考。

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泡沫铝百叶窗声屏障隔声计算及验证

周强 1，何宾 2，伏蓉 2，张春岩 2，肖新标 2

2015, 35(3): 46-50. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.011

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基于3D有限元法和隔声计算理论，将百叶窗叶片考虑成多孔吸声材料，建立开孔声屏障声学有限元隔声计算模型，并基于此模型分析泡沫铝材料属性对百叶窗声屏障隔声性能的影响。隔声计算模型通过现有理论与试验结果对比验证，理论验证不考虑泡沫铝材料，试验对比验证考虑泡沫铝材料。基于验证后的有限元隔声计算模型，调查泡沫铝材料流阻率和降噪系数对百叶窗声屏障隔声性能的影响。结果表明，声屏障计权隔声量与泡沫铝流阻率近似为线性关系，并且泡沫铝材料流阻率越小越好；声屏障计权隔声量与泡沫铝降噪系数呈指数关系，当降噪系数大于0.55时，进一步提高吸声材料的降噪系数对百叶窗声屏障隔声量影响较小。

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嵌入式轨道弹性材料特性对钢轨振动与声辐射的影响

何远鹏1，焦洪林2，赵悦1, 2，何云伟2，费雪梅2，王开云1

2015, 35(3): 51-55. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.012

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嵌入式轨道是一种普遍用于城市轨道交通减振降噪的轨道结构，该种轨道的钢轨埋置在高分子弹性材料中，只有轨头露出表面，所以高分子弹性材料是嵌入式轨道结构起到减振降噪作用的重要部分。利用轮轨滚动声辐射理论和有限元—边界元法，建立嵌入式轨道模型，调查高分子弹性材料弹性模量对嵌入式轨道结构振动声辐射的影响。在轮轨激励作用下，计算轨道结构的振动和声辐射响应，分析轨道结构辐射噪声的频谱规律。通过改变弹性材料的弹性模量，对比轨道结构振动沿纵向的衰减效果和沿横向的衰减效果，分析高分子弹性材料弹性模量对轨道结构减振特性的影响。

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基于神经网络方法的高速列车车外气动噪声预测

李辉，肖新标，金学松

2015, 35(3): 56-59. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.013

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利用神经网络进行高速列车车外气动噪声预测研究。基于Lighthill声学类比理论，建立高速列车气动噪声计算模型。在此基础上采用Levenberg-Marquardt (LM) 算法建立车外气动噪声的神经网络预测模型，选取车外气动噪声样本点对预测模型进行训练，用训练好的神经网络预测模型预测车外气动噪声。结果表明，建立的神经网络模型对车外噪声具有较好的预测效果，可以用来进行高速列车车外噪声预测。

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高速列车复合板隔声性能的试验研究

李牧皛1，沈火明1，王瑞乾2，韩健2，圣小珍2

2015, 35(3): 60-66. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.014

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基于室内隔声测试标准，通过试验方法，研究了多种高速列车复合板材的隔声性能。研究的板材包括:两块铝板板间夹不同厚度空气的复合板；板间夹不同密度的泡沫铝吸声材料的复合板；板间夹不同厚度的隔声垫的复合板。对以上复合板的综合研究明确了铝板夹层填充材料和厚度对隔声效果的作用。结果表明：含空气层复合铝板存在明显吻合谷，但其高频隔声性能好；泡沫铝吸声材料可有效抑制吻合谷，小的孔隙率（即增加密度）有利于提高隔声性能；隔音垫有助于提高复合板的隔声量，但是其厚度的选择要与关注的频率区段相匹配。研究结果系统地反映了复合板的影响因素，可为我国高速列车复合板隔声性能的优化提供参考依据。

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车下设备与车体接口双层隔振系统隔振参数研究

伏蓉黄雪飞

2015, 35(3): 67-72.

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合理的隔振参数选择对于有效避免车体及附属设备的耦合共振至关重要。本文以某动车组车下吊挂设备为研究对象，利用隔振基本理论，以系统的振动耦合能量、振动烈度、激振力方向的力传递率为评价指标，针对双层隔振系统的结构特点与力学特性，建立了车体-设备双层隔振系统动刚度和静刚度隔振设计计算方法。并运用该方法，对某动车组与车下设备的连接参数进行了实际设计计算，结果表明提出的隔振设计方法可行，所设计的隔振参数均能满足车体-设备的隔振需求。并对车体-设备主要部件进行模态匹配分析，结果表明车体-设备隔振器参数设计能够使设备部件之间以及与车体间不发生耦合共振。

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基于试验模态的高速列车车体结构动力学模型修正研究

于金朋1, 2，张卫华1，黄雪飞2，肖守讷1，张立民1

2015, 35(3): 73-77. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.016

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精确的有限元模型对于结构动态响应预测以及动态设计至关重要。利用模态试验数据，针对高速列车结构特点与动力学特性，深入分析设计空间方法选择、修正参数选择、响应面拟合和参数修正等关键问题，运用动力修正相关理论提出适合高速列车的基于试验模态车体动力学有限元模型修正方法。并运用该方法，采用模态试验数据修正高速列车车体结构的模态分析模型，频率的计算结果与试验结果的最大误差为[-]0.260 9 %。研究验证基于模态试验数据高速列车车体动力学有限元模型的响应面修正方法的有效性。

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基于几何条件的可倾瓦轴承油膜边界条件判定方法

季超1，荆建平1, 2, 3，陈昌敏1

2015, 35(3): 78-81. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.017

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针对可倾瓦轴承的雷诺方程，基于瓦块几何模型获得各个瓦块的边界条件，利用轴心、各瓦块中心与轴承之间的耦合关系，采用有限差分法计算分析油膜压力的分布。理论推导表明，瓦块的位置仅由瓦块预置参数、轴心的位置决定；数值结果表明，轴承的承载力随偏心率增大呈增大趋势。结合具体算例看出，当轴颈位置确定时，可确定各瓦块实际偏位角和偏心率，进而可对各瓦块方程分别进行求解。建立一种可行的边界条件确定法则，为可倾瓦轴承的建模提供了理论依据。

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篦齿对悬臂薄壁圆柱壳模态特性的影响研究

王宇，韩清鹏，李昌，陈东

2015, 35(3): 82-86. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.018

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采用传递矩阵方法研究外壁带有周向篦齿(即密封齿)薄壁圆柱壳的模态振动特性。在悬臂边界条件下，首先基于 Love 壳体理论建立带篦齿薄壁圆柱壳的动力学方程，通过传递矩阵法和高精度的精细积分法对其模态特性进行分析，求得各阶模态对应的固有频率和三维模态振型，并通过有限元法对分析结果进行比较，最后讨论篦齿布置形式、篦齿高度和篦齿道数对悬臂薄壁圆柱壳振动特性的影响。结果表明，传递矩阵法适合于求解带篦齿悬臂薄壁圆柱壳的模态振动特性，篦齿结构的布置形式、高度和道数均对薄壁圆柱壳构件的振动特性有较大影响。

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考虑声振耦合的平板结构声振特性优化研究

周奇郑，王德石，李永哲

2015, 35(3): 87-91. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.019

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研究多个动力吸振器优化结构的声振特性。根据Hamilton变分原理建立多个动力吸振器—平板—介质系统的声振耦合动力学方程，给出简支边界条件下耦合方程的解；以吸振器的质量、刚度、阻尼和位置为设计变量，以平板结构表面平均振速级和辐射声功率级为优化目标，采用遗传算法进行优化研究。研究表明：在一定频段内，单个动力吸振器能够降低优化目标10 dB左右，采用多个动力吸振器能够控制结构较宽频带的噪声；对于水下结构，可采用两个动力吸振器进行优化，但不能将空气中吸振器的优化结果直接用于水下结构。研究结果可为动力吸振器的减振降噪设计提供理论依据。

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风电机组齿轮箱传动系统建模与动力学特性仿真分析

董健，胡亮，程志学，柳亦兵

2015, 35(3): 92-97. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.020

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针对目前风电机组常见的两级行星轮系加一级平行轴传动的齿轮箱结构，建立其传动系统虚拟样机模型。基于Hertz弹性接触理论建立仿真齿轮啮合刚度计算公式；借助ADAMS动力学分析软件，对轮齿动态啮合力进行仿真，研究轮齿啮合力在齿轮转动过程中的变化规律；将输出级小齿轮柔性化，建立传动系统的刚柔耦合模型，分析仿真过程中输出级小齿轮的应力变化。利用ADAMS对复杂齿轮箱传动系统进行动力学建模与仿真取得很好的效果，为传动系统的动态设计及优化提供依据。

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高速柔性转子临界转速随支承刚度的变化规律

邓旺群1, 2，聂卫健1, 2，何萍1，郭天才1, 2，杨海1, 2

2015, 35(3): 98-101. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.021

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建立某小型涡扇发动机低压转子的有限元分析模型，用SAMCEF/ROTOR分析软件对不同支承刚度条件下低压转子的临界转速系统地进行计算分析，揭示压转子的前三阶临界转速随各支承刚度的变化规律，为低压转子的临界转速设计和基于支承刚度的临界转速调整提供了参考依据。

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某型立式给水泵机组水润滑轴承—转子系统的动力学特性分析

解忠良1，邹冬林1，塔娜1，饶柱石1，陈汝刚1， 2

2015, 35(3): 102-107. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.022

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针对某型立式给水泵机组的水润滑轴承—转子系统的动力学特性展开研究。建立立式给水泵机组的水润滑轴承的动力学分析模型，针对不同工况下的膜厚比判断水润滑轴承所处的润滑状态。根据不同润滑状态下水润滑轴承不同的动力学建模方法，分析相应的水润滑轴承—转子系统动力学特性，并对比二者之间的差别。分析结果对立式水润滑轴承—转子系统的结构设计具有一定的指导借鉴意义。

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响应面在磁悬浮轴承转子模型修正中的应用

赵晨，周瑾，徐园平

2015, 35(3): 108-111. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.023

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精确的磁悬浮轴承转子有限元模型对转子动态特性的研究及控制器的设计有着重要的作用。对于磁悬浮轴承转子的硅钢片圈、传感器基准环和光轴的过盈配合，有限元模型采用简化处理，使得转子弯曲刚度产生误差。为了获得精确的磁悬浮轴承转子有限元模型，需要利用响应面代理模型对有限元模型进行修正。以一个磁悬浮轴承转子为例，以模态频率和振型相关系数（MAC）为目标建立响应面，对转子的有限元模型进行修正。建立的响应面精度很高，修正后的有限元模型分析的模态频率、振型向量和试验值基本一致。结果表明，应用基于响应面的磁悬浮轴承转子模型修正方法修正过的有限元模型更加精确。

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轴承/密封耦合作用下流体激振特性研究

张万福1，杨建刚2，李春1

2015, 35(3): 112-116. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.024

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以转子—轴承—密封系统为对象，建立轴承/密封耦合作用对系统动力特性影响的有限元模型。分别应用有限差分和CFD方法对轴承、密封动力特性系数进行求解。理论研究表明密封对转子不平衡响应的影响主要集中在共振区域。通过在密封入口引入负预旋可以提高系统的稳定性，密封气流力对系统稳定性影响随转速的升高也越来越大。通过选择合适的轴承型式可以补偿密封气流力对系统稳定性带来的不利影响。试验发现随着转速增加，试验转子在5 000 r/min附近时开始出现比较明显的半频分量，而且随着转速继续增加，半频分量的幅值变大。密封流体激振力的存在促进轴承内油膜失稳故障发生，影响系统稳定性。

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摩擦激励下螺旋桨推进轴系自激振动特性分析

陈锋，张振果，张志谊，华宏星

2015, 35(3): 117-120. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.025

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水润滑轴承摩擦诱导的螺旋桨推进轴系振动是造成舰艇艉部高频振动噪声的重要诱因。针对摩擦诱导的螺旋桨推进轴系非线性自激振动特性进行研究。基于拉格朗日方程和模态叠加方法建立摩擦激励下螺旋桨推进轴系的非线性动力学方程，轴承—轴颈的动摩擦特性采用速度依赖型的Stribeck摩擦模型进行描述，同时考虑非线性摩擦、扭转振动和横向振动的耦合作用。运用Newmark-[β]和Newton-Raphson迭代相结合的方法求解系统非线性动力学响应。分析结果表明，在摩擦激励自激振动作用下系统动力学特性均被激发，系统的弯扭耦合振动特性易诱发螺旋桨推进轴系产生摩擦自激振动现象。

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基于频响函数的转盘振动响应预测

李锋，杜强

2015, 35(3): 121-123. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.026

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转盘振动对精密离心机精度有重要影响，但目前尚无有效手段测试转盘在旋转状态下的微振动响应。在理论分析的基础上，提出转盘振动响应预测的方法。通过模态测试获得精密离心机基础与转盘上若干点之间的频响函数，进一步计算响应传递率，并结合基础振动响应测试数据，对转盘在旋转状态下的振动响应进行预测。分析结果表明：转盘振动响应放大的主要因素是气浮轴承的动力学特性；转盘振动总体上表现为随机振动，周期振动的分量相对较小。

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SVM和改进的PSO在压路机驾驶室结构噪声优化中的应用

贺建军1，付玲2, 3, 杨川2, 3，阳鹏2, 3

2015, 35(3): 124-129. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.027

摘要 ( )

PDF(1384KB) ( )

针对压路机驾驶室结构噪声，将拉丁超立方试验设计、支持向量机近似模型、改进的粒子群优化算法相结合，通过修改驾驶室主要板件的板厚参数降低压路机结构噪声。建立一套基于支持向量机和粒子群算法控制车内结构噪声的设计流程。针对粒子群可能出现局部最优解的问题，对粒子群进行了改进。并利用改进的粒子群优化支持向量机参数，构建高拟合精度的支持向量机模型代替有限元模型。并用改进的粒子群算法对该模型进行板厚寻优，找到一组最佳的板厚参数使得参考点（驾驶员右耳处）声压级最小，减少计算工作量，提高优化效率。

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车辆悬挂功率反馈主动控制算法

张磊，张进秋，毕占东，何旭，王兴野

2015, 35(3): 130-134. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.028

摘要 ( )

PDF(1260KB) ( )

以提高车辆减振性能为目的，提出一种基于降低悬挂系统传递至车体平均功率的功率反馈主动控制算法。以某轮式车辆四分之一车辆二自由度悬挂系统模型为研究对象，基于时域和频域相结合的方法对算法性能进行分析和评价，并分析权重系数取值对算法性能的影响。结果表明：功率反馈控制算法能够显著改善车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性，提高车辆减振性能。

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拉杆对高速柔性转子动力特性的影响

聂卫健1, 2，邓旺群1, 2，何萍1，郭天才1, 2，杨海1, 2

2015, 35(3): 135-139. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.029

摘要 ( )

PDF(2186KB) ( )

针对采用两种不同拉杆方案的低压转子，分别建立有限元分析模型，在4种组合支承刚度下，运用SAMCEF/ROTOR分析软件完成低压转子的动力特性（临界转速、振型及稳态不平衡响应）计算，通过对比分析得到拉杆对低压转子动力特性的影响。研究表明：长拉杆方案和短拉杆方案对低压转子的前三阶临界转速和前两阶振型没有实质性的影响，但对第三阶振型和稳态不平衡响应有显著影响。研究结果为某小型涡扇发动机工程设计阶段的低压转子结构设计提供了参考。

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地铁地下连续墙施工诱发的环境振动实测与分析

刘庆杰1，胡孟达2，雷晓燕1，张鹏飞1

2015, 35(3): 140-143. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.030

摘要 ( )

PDF(1421KB) ( )

在地铁的地下连续墙施工过程中，施工机械产生的环境振动会影响周边居民的工作生活，并对文物保护建筑的健康造成威胁。选取南昌地铁1号线子固路站—八一馆站区间为测试地点，针对地下连续墙施工常用的两种施工机械（冲击钻和成槽机）进行了地面振动的现场实测，分析了施工过程中两种施工机械引起地面振动的特性和传播衰减规律。分析表明，成槽机施工过程中产生振动较小，可用于对振动敏感的建筑物周边的施工。冲击钻会产生较大振动，距离振源60 m范围内的建筑物需要考虑环境振动问题，在施工方案制定前应评估其对周边建筑物和居民生活的影响。

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利用Periodic Fourier法研究橡胶混凝土隔振基础对轨道振动的影响

金浩1，刘维宁2，周顺华 1，孙晓静2

2015, 35(3): 144-148. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.02.031

摘要 ( )

PDF(1244KB) ( )

地下铁道轨道减振措施研究是一个受到持续关注的问题，本文创新性地引入橡胶混凝土隔振基础这一概念。并利用Peiodic-Fourier方法，探讨了橡胶混凝土隔振基础物理参数对钢轨振动位移的影响。研究结果表明：（1）高频激励荷载引起的钢轨位移比低频激励荷载引起的钢轨位移小；（2）橡胶混凝土隔振基础刚度越大，相应的共振频率越大，但引起的钢轨振动位移越小；（3）橡胶混凝土隔振基础阻尼越大，相应的共振频率越小，且引起的钢轨振动位移也越小。

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高速透平发电机轴向碰摩故障的试验

边技超1，付忠广1，杨金福2，于明涛1，王正威1

2015, 35(3): 149-152. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.02.032

摘要 ( )

PDF(1721KB) ( )

采用气体静压径向—止推联合轴承支承的双止推面、四磁盘结构轴承—转子系统对高速透平发电机出现的轴向碰摩故障展开试验研究。分析时间三维谱图、频谱结构、轴心轨迹等给出了由于轴向力变化导致的轴向碰摩的典型特征，并分析轴向碰摩产生的机理、发展过程及解决措施。试验结果表明，由于轴向力变化导致的轴向碰摩一般伴随着转速突降、轴心轨迹突变及频谱结构存在较宽工频频带等故障特征。试验结果能够为轴向碰摩故障的在线监测、模式识别及故障诊断提供参考。

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一种改进掩膜信号法及其在车桥振动响应信号中的应用

凌立鹏1，毛毳1，李长跃2

2015, 35(3): 153-158. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.033

摘要 ( )

PDF(1943KB) ( )

针对经验模态分解法中存在的模态混叠问题，在掩膜信号法研究的基础上，通过编制掩膜信号幅值与频率确定程序，提出了一种改进掩膜信号法，并通过两个仿真实例进行了验证。其在车桥振动响应信号中的应用结果表明：在没有噪声处理的情况下，该方法可以大致得到信号中非平稳的基频响应信号组份，并且该组份具有定位间断事件的能力，这为车桥振动响应信号的处理提供了一个新的研究途径。

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基于形态滤波和EMD-AR谱的轴承故障特征提取

刘继承, 聂品磊, 佟宇

2015, 35(3): 159-162. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.034

摘要 ( )

PDF(1522KB) ( )

将AR谱估计与EMD方法结合，应用组合形态滤波对故障信号进行降噪预处理，对预处理后的信号进行EMD分解，之后对各阶IMF做AR谱估计并集总平均，从而提取振动信号的故障特征频率。文中所述算法能够避免HHT方法中Hilbert变换所产生的难以解释的负频率，较准确地提取出滚动轴承振动信号的故障特征频率，从而为滚动轴承振动信号的检测与故障诊断研究提供参考意见。

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基于超声导波的列车转向架结构损伤定位成像研究

肖君柽1，吕彭民1，李富才2

2015, 35(3): 163-168. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.035

摘要 ( )

PDF(1530KB) ( )

转向架构架为列车重要部件，其健康状况直接关系到列车安全运行，而基于超声导波的无损检测技术能够用于结构健康监测。采用导波反演法获取构架材料的体波波速，结合Lamb波频散方程得到构架的Lamb波频散曲线，进而选择激励信号。载荷和构架边界都会使响应导波信号特征变得复杂，使得损伤定位误差增加。为减少时域信号误差的影响，采用完好结构与检测结构的激励信号与相应导波能量谱相关系数进行分析。通过此系数获取检测结构的损伤指数，经权函数对各导波传播路径加权，从而得到损伤概率密度大小，进行损伤定位诊断成像。在构架中分别沿焊接方向以及承载剪切方向引入切槽损伤进行实验测试。结果表明，该方法能够较准确地实现损伤定位。

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深沟球轴承系列特征频率计算分析

胡亮，董兆宇，戴煜林，程志学

2015, 35(3): 169-172. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.036

摘要 ( )

PDF(1515KB) ( )

深沟球轴承作为旋转机械中的重要零件，其运行状态直接影响机器的性能和寿命。对SKF 60200系列深沟球轴承各部件固有频率进行计算，得到各阶固有频率随轴承尺寸变化的趋势；对深沟球轴承各部件的故障通过频率进行统计分析，得到了轴承故障通过频率的分布情况；以6205-2RS JEM SKF深沟球轴承为对象，分析轴承外圈故障状态下和正常状态下振动信号的特征，为轴承的故障特征分析提供指导。

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基于约束独立成分分析的轴承复合故障特征提取方法

李瑞彤王华庆屈红伟齐放李美娇

2015, 35(3): 173-176.

摘要 ( )

PDF(1344KB) ( )

为从复合故障信号中提取各故障特征，提出一种离散小波变换（DWT）和约束独立成分分析（CICA）相结合的单通道复合故障诊断方法。首先通过DWT方法将单通道振动信号进行小波分解后，利用小波重构函数重构各层分解信号。然后取重构信号的包络信号作为CICA算法的输入矩阵，基于滚动轴承先验知识建立参考信号，从而分离出轴承各故障信号，提取故障特征。最后，在滚动轴承故障模拟实验台上进行了方法验证，结果表明：该方法可有效分离滚动轴承外圈和滚动体故障，实现了轴承复合故障的诊断。

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离心压缩机转子密封碰磨故障的振动特征及诊断

徐朝蓉1，徐自力2，邱恒斌2，赵宇2

2015, 35(3): 177-180. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.038

摘要 ( )

PDF(1136KB) ( )

某离心压缩机试运转阶段，在工作转速下出现振动爬升，导致轴振过大，引起机组打闸停机。为消除机组故障，对启动过程和工作转速下的轴振进行了测试。根据轴振变化趋势及对不同转速和不同时刻的振动时域和频域特征分析，判明该转子故障是由转子和密封碰磨造成的。为验证故障原因，取出隔板密封和轮盖密封，使转子无法产生密封碰磨，此状态下机组运转良好，说明查找的故障原因正确。调整机组密封间隙后，转子故障消除，机组运转良好。

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基于谱元法的加筋双层板声透射分析

李兰清1，郑辉1, 2

2015, 35(3): 181-185. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.039

摘要 ( )

PDF(1151KB) ( )

首先应用谱元法(SEM)建立简支加筋双层板结构在简谐平面声波激励下的振动响应分析模型，将所得结果与有限元法(FEM)计算结果对比，表明谱元法(SEM)在求解该类问题时具有精度高和求解速度快的优点。然后应用Rayleigh积分求解加筋双层板结构路径传声的透射声功率。在筋板截面面积不变的约束条件下，研究筋板倾角与面板间距在声波正入射情况下对透射侧面板辐射声功率的影响。结果表明：筋板倾角越大，加筋双层板的透射声功率越小；在倾角小于22o的情况下，隔声性能随着面板间距的减小而提高。分析结果对加筋双层板的结构设计与隔声优化具有一定的指导意义。

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水下爆炸作用下多层隔振系统动态特性分析

高浩鹏1，黄映云2，金辉1，张姝红1

2015, 35(3): 186-188. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.040

摘要 ( )

PDF(1115KB) ( )

设计一种多层隔振系统用于水下爆炸试验时对电测设备的抗水下爆炸冲击防护。基于大质量法，依据计算多体动力学理论，构建空气弹簧与钢丝绳隔振器相结合的多层隔振系统的抗冲击动力学分析模型，并进行动态特性分析。结果表明设计的多层隔振系统在水下接触和近场爆炸条件下工作正常，满足试验需求；多层隔振系统对冲击载荷的缓冲效率较高，但在设计时要重点考虑系统的稳定性。

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硬岩掘进机的动力吸振方案优化研究

李献1，邹晓阳2，徐海3，郑辉1, 2

2015, 35(3): 189-194. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.041

摘要 ( )

PDF(1373KB) ( )

针对某隧道掘进工程中硬岩掘进机（TBM）的振动进行了实地测量。通过现场测试的结果可以看出，TBM推进系统在整个工作过程中振动剧烈，且主梁振动加速度响应在15Hz附近处出现明显的峰值。为降低TBM推进系统的振动水平，提出利用动力吸振器对TBM系统的振动进行抑制的方案。传统动力吸振器必须要有足够的附加质量才能达到良好的吸振效果，然而，TBM系统质量巨大且安装空间有限，吸振器的附加质量很难做到足够大。为此提出应用杠杆机构来实现放大吸振器的附加质量的方案，并设计了适用于TBM推进系统的动力吸振器。通过TBM整机—动力吸振器动力学建模分析，得到系统的频率响应函数，进而利用定点理论求得吸振器的最优同调条件与最优阻尼条件，最后对比传统动力吸振器和质量放大吸振器对主系统的抑振效果。结果表明，优化后的质量放大吸振器在吸振效果上较传统动力吸振器具有明显的优势。

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供气压力对高速涡轮转子系统气膜振荡影响的试验

张建波 1，付忠广 1，杨金福 2，韩东江 2

2015, 35(3): 195-199. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.042

摘要 ( )

PDF(1797KB) ( )

采用气体轴承的高速微型燃气轮机具有结构紧凑、做功功率密度大、高转速、轴承功耗低等优点。然而，由于气体轴承润滑介质气体自身的粘度小，导致了气体润滑轴承有承载能力差、摩擦系数小、高速下的稳定性差等劣势。基于气体轴承支承条件下的高速涡轮转子系统，通过试验对比研究了轴承供气压力的提高对转子系统气膜振荡的影响。试验结果表明：气膜振荡发生后，轴承供气压力的提高能够抑制甚至消除气膜振荡，从而控制了混沌运动的幅值边界，最终达到提高轴承—转子系统稳定性的目的。

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噪声技术在航空发动机中的应用

陈亚农 1, 2，蔡显新 1, 2，吴玉萍 1, 2，吴桂娇 1, 2

2015, 35(3): 200-203. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.043

摘要 ( )

PDF(1901KB) ( )

以某民用燃气涡轮辅助动力装置为对象，研究噪声技术在航空发动机振动分析中的应用。采用课题组自行开发的频谱分析软件，对噪声测试系统获得的包含振动量信息的WAV文件数据进行计算，获得3维频谱图。对这些频谱图进行详细分析，可找出可能存在的激振频率及零件共振频率。将噪声测试获得的振动信息与传统的安装在机匣上的振动传感器的测量数据进行了对比，结果表明噪声测试方法可获得更多有用信息。

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基于航空发动机转子试验器的碰摩特征测试

金业壮1, 2，王德友3，闻邦椿1

2015, 35(3): 204-207. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.044

摘要 ( )

PDF(1367KB) ( )

利用航空发动机转子试验器模拟不同部位的碰摩，测试获得碰摩时机匣的加速度响应信号，并与无碰摩时机匣加速度时、频域波形进行对比。测试结果表明，航空发动机叶盘结构的转子—机匣碰摩时，其加速度信号具有冲击、调幅特征，即在碰摩频率及其整数倍频附近存在边频带，其边频宽度为旋转频率。同时，与无碰摩状态相比，在低频段时碰摩特征主要表现为转频及其倍频分量，且倍频分量更加突出。

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核电厂管道振动原因分析及对策

胡士光，沈小要

2015, 35(3): 208-210. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.03.045

摘要 ( )

PDF(799KB) ( )

管道是核电厂主要的组成部份。核电厂管道的振动往往引起管道的振动疲劳，长期积累致使管道开裂，严重时核电厂被迫停堆检修，甚至造成灾难性事故。为了减少此类事件的发生，本文总结了诱发核电厂管道振动的主要原因，有旋转设备的振动、水锤、流体脉动、气蚀、气液两相流、风载荷、地震载荷和人为误差等几种，并列举了相关事件案例，提出了常见的整改方案。本文旨在为核电厂管道的设计、建造、维护与整改等工作提供必要的参考依据。

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