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    1.综述
    2015年全年目录、2015-6期目录封面。
    2015, 35(6): 0-1. 
    摘要 ( )   PDF(8921KB) ( )  
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    架空输电线路风雨激振研究进展
    周超,李力,刘衍平
    2015, 35(6): 1-6.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.001
    摘要 ( )   PDF(1136KB) ( )  

    架空输电线路在特定的风雨耦合条件下会诱发风雨激振问题。风雨激振使得高压输电线-塔体系更易于发生动力失稳乃至断线倒塔,制约着架空输电线路的安全稳定运行。为此,针对架空导线风雨激振问题,详细叙述风雨激振的严重危害,介绍包括现场观测、风洞试验、理论分析、数值流体计算等相关研究方法。分析风雨激振的诱发机制、关键影响因素、现有的振动抑制措施以及新形势下亟需解决的问题,为该问题的进一步研究提供思路。

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    城市高架轨道交通噪声预测研究进展
    李洪鲁 1,冯裕钊 2,孙荣基 1,盛利伟 1
    2015, 35(6): 7-12.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.002
    摘要 ( )   PDF(977KB) ( )  

    随着高架线路在城市轨道交通中的广泛运用,噪声污染问题越来越严重,受到社会各界的广泛关注。为此介绍高架轨道交通的发展情况,分析高架轨道交通噪声的主要类型以及基本特性,并对高架轨道交通噪声的预测的不同数学模型法进行综述,最后展望未来高架轨道交通噪声预测方法的发展趋势。

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    2.振动理论与数值解法
    基于 Persson接触理论的转子轮盘接触刚度的计算
    徐业银 1,陈照波 1,焦映厚 1,姚嬛 1,马文生 2,高挺 3
    2015, 35(6): 13-16.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.003
    摘要 ( )   PDF(1317KB) ( )  

    目前对于分布式拉杆转子轮盘接触刚度的研究较多使用的是 Hertz接触理论。Hertz接触理论把轮盘间的接触等效为微观微凸体弹性半球之间的接触过于理想化,不能精确地模拟轮盘接触的实际情况;且 Hertz接触理论中弹性半球接触角大于 30°时计算结果就会出现很大误差。基于 Persson接触理论提出一种新的接触模型,优化了分布式拉杆转子轮盘接触刚度的求解方法。

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    考虑时滞的结构 AMD系统控制方法与效果分析
    陈茂生,王修勇,孙洪鑫,李建强
    2015, 35(6): 17-21.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.004
    摘要 ( )   PDF(1430KB) ( )  

    无线传感器网络的特点使得控制系统中不可避免地存在时滞,从而导致作动器产生的控制力不能及时地施加到结构上,影响控制效果。从考虑时滞的结构主动质量阻尼 (AMD)控制系统的状态微分方程求得控制律,研究时滞线性系统振动的主动最优化控制方法并给出具体的实现过程。设计出的控制律表达式中既包括当前的状态反馈,又包括前若干步控制项的线性组合。若仍按无时滞控制设计对时滞控制系统进行控制将可能导致系统的响应发散,达不到对受控结构减振的目的。仿真算例表明,在一定的时滞量范围内,所提方法能够对结构的峰值响应和均方值响应均能达到较好的控制效果,而且确保了系统的稳定性。

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    局域共振子对手性覆盖层振动和声辐射抑制的影响
    王东涛 1,朱大巍 2,黄修长 2
    2015, 35(6): 22-25.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.005
    摘要 ( )   PDF(1622KB) ( )  

    为增强某些频率区域内覆盖层对加筋板的声辐射抑制作用,在手性结构覆盖层的圆环内填充软橡胶层包覆的金属核心局域共振子。本文基于有限元方法及 Rayleigh积分公式,建立了敷设手性覆盖层加筋板简化梁模型,分析了手性覆盖层的振动抑制特性及局域共振子对手性覆盖层振动的影响。结果表明:手性结构的变形模式和局域共振子与手性结构之间的耦合作用对覆盖层的禁带频率带宽和振动衰减起到关键的作用;手性结构覆盖层对加筋板声辐射抑制作用主要来自于覆盖层的振动衰减能力,声辐射效率的变化对声辐射的影响较小。

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    基于压电摩擦阻尼器的自调整模糊控制
    纪秉岳 1,展猛 2,王社良 2
    2015, 35(6): 26-30.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.006
    摘要 ( )   PDF(1823KB) ( )  

    通过压电驱动器的出力性能标定试验,建立压电摩擦阻尼器的最大摩阻力表达式;采用基于解析表达式的自适应模糊控制方法,设计含有四个调整因子的规则自调整模糊控制器;综合运用 MATLAB语言、 GUI工具以及 SIMULINK工具箱建立输电塔模型结构无控和模糊控制时的数值模拟系统,分析结构在不同工况下的地震响应和控制效果。结果表明:自调整模糊控制系统能够根据模型结构的动力反应实时改变压电摩擦阻尼器的控制力,且相比传统模糊控制表现了更好的控制效果;自调整模糊控制后,除一层的速度峰值略有放大外,模型结构其余各层的位移和速度峰值响应都得到较好地抑制,且在结构层间变形较大的第三层表现最好的控制效果,位移峰值减小 44.64%,速度峰值减小 37.96%。

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    多自由度齿轮系统非线性动力学分析
    程欧,苟向锋
    2015, 35(6): 31-35.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.007
    摘要 ( )   PDF(2016KB) ( )  

    建立三自由度多间隙齿轮系统耦合振动模型,综合考虑时变啮合刚度、齿侧间隙和轴承纵向响应等非线性特性因素的影响,并采用变步长 4~5阶 Runge-Kutta法对系统状态方程进行数值求解。构建系统的 Poincaré截面,得到系统的位移-时间映像图,通过分析位移-时间映像图,发现系统在支承间隙较小而支承刚度较大时更加稳定;根据分析位移-时间映像图的结论,选择合理的参数,画出系统随频率变化的分岔图,结合相图和 Poincaré映射图分析系统的非线性动力学特性,发现系统在不同激励频率下会发生 Hopf分岔、倍化分岔和混沌等现象。

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    双自由度自调谐吸振器及其吸振特性
    侯九霄 1,2,朱海潮 1,2
    2015, 35(6): 36-40.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.008
    摘要 ( )   PDF(1871KB) ( )  

    研制一种双自由度自调谐吸振器,可在竖直平动和横向摆动两个方向上调节自身的固有频率,实现两个方向的吸振。首先建立该吸振器的力学模型,对其移频特性进行分析,得到在两个方向上的移频特性曲线。其次建立多模态减振系统,对不同安装位置和不同激励频率条件下吸振器的吸振效果进行仿真研究,并与相同条件下的单自由度吸振器的吸振效果进行比较。结果表明,双自由度吸振器具有较大的移频范围,当安装在激励同侧时更有利于发挥其吸振效果,且其吸振效果优于单自由度吸振器。

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    多轴齿式离心压缩机转子系统耦合振动特性分析
    张兆丰,张昊,许涛,韩清凯
    2015, 35(6): 41-46.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.009
    摘要 ( )   PDF(1817KB) ( )  

    以某五平行轴齿式离心压缩机为研究对象,建立多平行轴齿轮耦合转子系统有限元模型。采用数值方法,在考虑齿轮耦合与不考虑齿轮耦合两种情况下分别对系统运动方程进行求解,得到系统横向及轴向振动的固有频率和振型,在考虑陀螺力矩的情况下计算系统临界转速值并绘制 Campbell图,进而详细分析齿轮啮合作用对多平行轴转子系统动力学特性的影响。研究表明齿轮的耦合作用会使系统派生出新的固有频率及耦合振型,整体系统表现为原有单轴的固有特性与耦合特性两种模式,系统出现新的临界转速值,同时分别指出齿轮耦合作用对系统横向振动和轴向振动的不同影响以及派生频率的来源。

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    衬套刚度对扭力梁悬架模态分布影响研究
    范大力,董大伟,丁渭平,苏瑞强,唐子
    2015, 35(6): 47-51.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.010
    摘要 ( )   PDF(1301KB) ( )  

    为分析和解决汽车扭力梁悬架系统振动引致的整车 NVH问题,建立施加约束边界的悬架系统有限元模型并计算其系统模态。为了更确切地模拟悬架橡胶衬套在实际工作状态下所表现出的动态刚度特性,在有限元建模中提出一种衬套动刚度的当量方法,并结合试验验证阐明该方法的正确性。基于验证后的模型,以衬套刚度为影响因素,对悬架系统的低阶模态频率进行灵敏度分析,并讨论衬套刚度约束方向与模态振型之间的联系,最终揭示出衬套刚度对系统模态分布的影响规律。

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    3.运载工具振动与噪声
    船体局部甲板固有频率计算方法比较
    张硕 1,施惟奇 2,贺华 3,周相荣 3
    2015, 35(6): 52-55.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.011
    摘要 ( )   PDF(1349KB) ( )  

    船体局部振动直接受船体甲板的固有频率影响。对于主机转速较高的船,提高设计阶段甲板固有频率的计算精度可有效降低局部船体共振风险。对比采用经验公式法和有限元法计算船体甲板固有频率的不同,分析各种经验计算方法的适用范围,提出准确计算甲板固有频率的有限元法边界条件设置方法,并采用实船测试结果对本文的计算方法进行验证。有关结论对于在设计阶段如何进行船体甲板固有频率计算有较大的参考价值。

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    艉轴承标高对轴系横向振动的影响理论分析
    马斌 1,2,张志谊 1,2
    2015, 35(6): 56-60.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.012
    摘要 ( )   PDF(1456KB) ( )  

    船舶推进轴系的对中状态直接影响轴系的振动,分析其影响规律对于识别和有效控制异常振动具有重要意义。文中艉轴承支撑力采用与标高有关的非线性模型,考虑螺旋桨的不平衡回旋,在此基础上根据有限元方法建立了连续轴系的非线性动力学模型。通过求解非线性动力学响应,分析艉轴承标高与轴系垂直弯曲振动二者之间的关系,可为改善轴系对中状况与减小轴系振动提供参考。

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    前轮摆振对车辆稳定性的影响及后轮反馈控制
    张立军
    2015, 35(6): 61-64.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.013
    摘要 ( )   PDF(1422KB) ( )  

    建立包括转向系统的整车四自由度模型,分析摆振发生时转向系统刚度、阻尼对前轮摆振角、车辆横摆角速度、侧向加速度和侧倾角加速度的影响。为减小摆振对车辆稳定性的影响,应用最优控制对后轮进行反馈控制。结果表明:当摆振发生后,车辆侧向加速度和侧倾角加速度会产生较大波动,横摆角速度和侧倾角影响不大;转向系统阻尼对摆振的影响较大。采用对后轮的反馈控制可有效改善摆振发生时的车辆横向稳定性。

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    浮筏及双层隔振装置隔振性能计算与分析
    李增光
    2015, 35(6): 65-68.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.014
    摘要 ( )   PDF(1329KB) ( )  

    浮筏隔振是从传递路径上控制舰艇机械噪声的重要措施之一。为分析浮筏隔振装置的性能及筏架上设备激励相位差的影响,并与双层隔振装置的效果进行对比,本文基于导纳理论建立了设备-浮筏-安装基座系统的动力学分析模型,对泵组小型浮筏隔振装置进行了数值计算与分析。结果表明,在中高频段,浮筏隔振装置的效果主要取决于设备-上层隔振器、筏架-下层隔振器系统的垂向刚体振动固有频率 ω1、ω2,故筏架上单台设备运行时其隔振效果与同固有频率 ω1、ω2的双层隔振装置基本一致,而在低频段浮筏隔振装置效果略好;筏架上设备激励的相位差对中高频段传递到基座的振动功率流及振级落差几乎没有影响,但对低频段的振动传递及隔振性能有一定影响。

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    某款车用发电机低速噪声源的识别与控制
    石晓辉 1,昌诗力 1,施全 1,易鹏 2
    2015, 35(6): 69-73.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.015
    摘要 ( )   PDF(1625KB) ( )  

    针对某款车用发电机低速噪声偏大的问题,首先进行发电机台架噪声试验,运用阶次分析找到主要特征阶次。采用数值模拟和试验验证相结合的方法对车用发电机结构进行模态分析,计算出发电机的前几阶固有频率与模态振型。结合噪声试验分析结果与模态特性,得出低速噪声偏大是由于发电机在电磁力波的激励下发生了共振的结论。最后提出改进建议,改进后的电机低速下噪声得到明显的改善,总体声压级降低约 2dB(A),共振处声压级降低约 5dB(A)。

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    基于刚柔耦合的重型汽车前组合灯振动控制
    孙志刚,张世杰,王一平
    2015, 35(6): 74-77.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.016
    摘要 ( )   PDF(1449KB) ( )  

    为解决某重型汽车前组合灯在发动机怠速时振幅过大的实际问题,建立前组合灯支架的有限元模型,通过模态分析发现其 1阶振型与实车振型相似, 1阶模态频率与发动机怠速时的激励频率相近。建立振动系统的刚柔耦合动力学模型,仿真结果验证在发动机怠速时的激励频率输入下振动系统在开始阶段发生近似拍振现象,而且 1阶模态参与因子在系统振动中的贡献率最大。根据模态分析理论设计前组合灯辅助支架,使系统基频避开发动机怠速和常用转速时的激振频率,经过再次仿真分析和实车试验验证,系统振幅控制在合理的范围内。

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    轨道支撑失效对钢弹簧浮置板动力响应特性的影响
    余关仁 1,沈景凤 1,陈侃 1,徐校春 2,杨俊 2,洪彦昆 2
    2015, 35(6): 78-81.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.017
    摘要 ( )   PDF(1530KB) ( )  

    基于 ANSYS软件建立钢弹簧浮置板轨道三维有限元分析模型,研究扣件和隔振器失效对地铁轨道交通列车—钢弹簧浮置板系统的动力响应影响。研究表明:当列车行驶在扣件和隔振器失效的钢弹簧浮置板轨道上,钢轨垂向位移、加速度和临近扣件支点反力变化显著,且随着失效扣件和隔振器数目增加变化越明显;失效扣件和隔振器的中心在浮置板端部比其在浮置板中部的影响大。

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    大坝升船机-承船厢耦合振动被动与半主动控制
    罗志机 1,阙广 2,涂建维 1
    2015, 35(6): 82-86.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.018
    摘要 ( )   PDF(1370KB) ( )  

    大坝升船机是利用机械装置升降船舶使之快速过坝的重要通航建筑物。承船厢是引导船舶过坝的载体,是大坝升船机的核心设备。由于承船厢的体形与质量巨大,在地震作用下将与升船机塔柱之间发生复杂的耦合振动。以三峡大坝升船机为工程背景,利用动力等效原理,将传统的升船机三维板壳有限元模型简化为三维杆系有限元模型;通过静力缩聚建立适用于升船机结构耦合振动分析的数值模型,验证对升船机塔柱和承船厢耦合振动进行控制的必要性;讨论弹簧、黏滞液体阻尼器和磁流变液阻尼器三种连接装置对地震作用下结构耦合振动的控制效果。计算结果显示,与被动控制装置相比,采用合适半主动控制策略的磁流变液阻尼器具有更好的减振效果,在实际工程中有着广阔的应用前景。

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    EMD-PCA与相关分析在航空发动机弹支动应力信号中的应用
    杨伟新,王平,雷沫枝,陈运西
    2015, 35(6): 87-90.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.019
    摘要 ( )   PDF(1428KB) ( )  

    提出中小型航空发动机转子系统故障诊断的一种方法。该方法在转子系统弹性支承器的弹条上粘贴应变计,获取弹支工作过程中的动态应力信号,结合 EMD与 PAC的各自优点,首先对弹支动应力进行 EMD分解,并运用 PCA获取各 IMF主元分量,然后通过相关系数建立噪声评判标准来剔除干扰的主元成分,最后对剩下的主元成分进行重构并获得降噪信号。实际应用表明,该方法能有效地诊断转子系统故障。

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    甲醇汽油对发动机排气噪声影响的试验
    殷俊,张冰蔚
    2015, 35(6): 91-94.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.020
    摘要 ( )   PDF(1175KB) ( )  

    以一款经过改造后的 1.5VCT发动机为试验研究平台,研究燃用甲醇汽油灵活燃料对排气噪声特性的影响。外特性试验结果表明甲醇汽油在中、高转速时使排气噪声增大,其中 6000r/min时最大增加 4.0dB(A);负荷特性(4500r/min)试验表明负荷达到 M0最大负荷的 32%以上时排气噪声也会增大。

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    惯量盘在治理扭振引致车内轰鸣声中的应用
    李洪亮 1,邓江华 1,向伟 2,杨明亮 2,吴昱东 2
    2015, 35(6): 95-99.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.021
    摘要 ( )   PDF(1433KB) ( )  

    针对某前置后驱型微型车传动系扭振引致的车内低频轰鸣声问题,建立扭振当量计算模型,对传动系的扭振特性进行分析。基于该模型研究微型车传动系抗扭振设计中,传统扭振减振器(TVD)转动惯量与扭转刚度对传动系扭振响应的影响规律。并基于对传统 TVD的功能、结构分析,找到使用金属惯量盘替代 TVD的可行性依据,并实施惯量盘设计、试制,开展针对性的整车试验。试验结果表明,安装适当的金属惯量盘可以有效减小微型车传动系扭振响应,在重点关注的 1500r/min附近降低车内噪声约 9dB(A),有效提升整车 NVH性能。

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    微车传动系抗扭振惯量盘的设计优化
    向伟 1,丁渭平 1,吴昱东 1,邓江华 2,杨明亮 1
    2015, 35(6): 100-104.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.022
    摘要 ( )   PDF(1724KB) ( )  

    根据某微型车传动系布置情况,设计并试制、安装结构简单、加工方便、成本低廉、耐久性强的抗扭振惯量盘。通过安装惯量盘前后整车噪声对比试验,验证其对治理扭振引致车内轰鸣声学的有效性。进而,为优化其结构设计以减轻重量并改善内部应力状态,建立传动系扭振当量仿真模型以获取惯量盘装车状态下的受力情况,旨在为有限元结构分析提供受力边界条件。并通过与相关试验结果的对比分析,确认这一当量模型的适用性。以此为基础,采用实验设计以及响应面分析方法,找寻到质量更轻、应力更小的惯量盘尺寸设计方案。经仿真验证,其抗扭效果仍保持良好。

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    不同道床对地铁车内噪声影响特性分析
    田建辉 1,2,3,李兵 1,简炼 2
    2015, 35(6): 105-109.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.023
    摘要 ( )   PDF(1819KB) ( )  

    通过对中国某城市地铁 1号线司机室内噪声测试分析,得到地铁经过普通道床、含橡胶浮置板道床、含钢弹簧浮置板道床和高架承轨台道床时,车内的噪声时域和频域的声压级特性。结果表明,地铁通过四种不同类型道床时,车内噪声声压级出现了绕 75dB~80dB上下波动的特性,产生的车内噪声主要集中在 125Hz~800Hz的中低频段内。经过普通道床所产生的噪声声压级为四种道床中最低,经过钢弹簧浮置板道床同橡胶浮置板道床所产生的噪声声压级大小相当,波动幅值交替变化,经过高架承轨台道床产生的噪声呈大锯齿式的波动特征。

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    水下爆炸冲击波作用下舰船总纵强度工程预报方法
    崔杰 1,李佳 2,陈莹玉 3,郭建廷 1
    2015, 35(6): 110-114.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.024
    摘要 ( )   PDF(1088KB) ( )  

    水中兵器战斗部在水面舰船和潜艇附近爆炸对船体的总纵强度毁伤是目前国际上研究的前沿和热点。基于 Taylor平板理论,计及自由液面截断效应,对船底表面处的耦合压力进行修正,推导并建立船体梁爆炸冲击弯矩的理论与计算方法,提出一套用于水下爆炸作用下船体梁总纵强度估算方法。通过实验数据验证理论方法的正确性。结合理论方法开发相应的总纵强度预报软件,为舰船在冲击波载荷作用下的总纵强度工程化预报提供参考。

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    塑性泡沫抗冲覆盖层深水爆炸响应分析
    万松林 1,殷彩玉 2,焦素娟 2
    2015, 35(6): 115-118.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.025
    摘要 ( )   PDF(1345KB) ( )  

    针对芯层为塑性泡沫的抗冲覆盖层在静水压力及水下非接触爆炸载荷共同作用时的响应问题进行理论分析。采用塑性冲击波理论、流固耦合理论及空化理论,建立塑性泡沫覆盖层深水爆炸响应理论模型,形成针对特定输入载荷的覆盖层定量计算方法。研究结果揭示了塑性泡沫夹芯结构的冲击防护机理、防护效果以及静水压力的影响。

    相关文章 | 计量指标
    三缸发动机整车怠速振动性能研究
    朱廉洁,刘晓伟,孙跃辉,张步超,王伟东,罗淼
    2015, 35(6): 119-122.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.026
    摘要 ( )   PDF(1067KB) ( )  

    研究基于传统四缸、横置前驱架构上更换的三缸发动机车辆在怠速工况下车内振动性能。阐述分析未加装平衡轴三缸发动机的激励及整车传递路径特性,并从整车 NVH性能集成角度研究降低怠速工况下车内振动措施。研究结果表明:怠速工况下,三缸机一阶不平衡往复惯性力矩引起的怠速振动可以通过发动机的不同激励策略结合整车灵敏度特性及悬置的阻尼特性来消除;而降低 1.5阶主燃烧激励引起的怠速振动,除降低发动机负载需求和通过降低悬置 X向动刚度获得更低的 Pitch模态频率及更高隔振性能外,还可以通过优化响应点处的模态频率来实现。

    相关文章 | 计量指标
    飞机绝热隔声层分布方式对壁板隔声量的影响
    何立燕,胡莹
    2015, 35(6): 123-126.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.027
    摘要 ( )   PDF(1331KB) ( )  

    运用传递矩阵法分析民用飞机绝热隔声层不同分布方式对机身整体壁板隔声性能的影响。计算和比较在机身蒙皮和内饰板材料物理参数不变、两板之间距离不变条件下,绝热隔声层不同分布状态下的壁板的隔声性能。以该研究为基础,设计人员可以针对不同隔声要求和机身结构采用不同的绝热隔声层的设计方案。

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    4.环境振动与环境声学
    多孔地铁隧道交叠运行环境振动影响数值分析
    邬玉斌,曾钦娥,宋瑞祥,刘金雨,何蕾,吴丹
    2015, 35(6): 127-130.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.028
    摘要 ( )   PDF(1432KB) ( )  

    随着城市地铁线网的逐渐加密,地铁线路布局越发复杂多样,多条地铁线路近距离并行或交叠运行情况越来越多,由此产生的地铁环境振动影响也更为恶劣和复杂。建立多孔隧道不同列车运行状态下环境振动影响三维动力有限元模型,计算结果同相关标准规范中的经验公式预测结果进行对比,两者吻合较好,在此基础上系统分析隧道孔数、隧道空间位置关系及列车不同交汇情况对地表振动传播规律的影响。仿真结果表明:上部隧道孔洞对下部隧道地铁列车运行引起的地表振动传播规律影响较大,且对隧道孔洞近场地表振动具有一定的遮挡作用;上下隧道水平间距相比垂向间距影响更为显著;不同列车运行状态组合方式对地表振动影响差异较大。研究结论可为地铁环境振动影响评价、地铁线路设计等提供参考依据。

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    基于改进灰色 B型关联度的低噪声飞机选型
    李东亚 1,胡荣 1,江超 1,战绪仁 2
    2015, 35(6): 131-134.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.029
    摘要 ( )   PDF(946KB) ( )  

    为有效缓解飞机噪声的影响,选择出噪声值更小的机型,针对国内某机场噪声监测数据特点,选用兼具相近性与相似性的灰色 B型关联分析法对该机场一个月内同一航班六种机型噪声监测数据进行分析。根据研究问题需要,设计无量纲化处理方法,优化噪声监测数据权重,改进灰色 B型关联度方法,计算各机型噪声数据与最优数据的关联度,优选出满足条件的低噪声机型。结果表明,改进后灰色 B型关联度方法适用于低噪声飞机选型问题,分析结果符合实际,其中 B733机型最能满足该机场低噪声的条件。

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    遂渝铁路古家垭口隧道洞口噪声特性研究
    熊春梅 1,代劲松 2,杜麒麟 1
    2015, 35(6): 135-139.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.030
    摘要 ( )   PDF(1644KB) ( )  

    以遂渝铁路古家垭口隧道为研究对象,旨在研究时速 200km/h以下的隧道噪声特性。通过现场实测与结果分析,得到遂渝铁路 CRH1A型和 CRH1B型等两种不同类型的动车组列车通过古家垭口隧道洞口时的时域、频谱等噪声特性,并且发现列车进、出隧道导致的微气压波历时都约为 50s,波动周期约为 1.7s,频率主要在 0.05Hz~4Hz,各测点最大声压级频率都在 1.25Hz。以列车通过时间段的等效声压级为评价量,总结其噪声衰减规律,对于今后开展环境影响评价工作具有一定的参考价值。

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    生产甲醇的强噪声设备所在场所的降噪及个体防护
    陈云,王龙义,金蕾,李宾,唐天统
    2015, 35(6): 140-144.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.031
    摘要 ( )   PDF(1299KB) ( )  
    对某甲醇生产企业装置区内生产装置进行噪声治理。采取以下工程措施降噪:对空压机泵设置隔声罩;对中高压管网排空口安装阻性消声器;对现场值班室进行吸声与隔声处理。并对以上措施进行声学设计理论计算。隔声房、消声器设置后,噪声值达到《工业企业设计卫生标准》中的要求。实测数据证实噪声治理措施的有效性。根据工人巡检设备噪声特性,选择合适的防护耳罩达到保护工人听力的效果。
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    厦深铁路广东段环境边界噪声预测浅析
    崔强 1,4,未林 2,4,袁晓龙 3,4,白芝兵 1,4,马西军 1,4,张翔宇 1
    2015, 35(6): 145-151.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.032
    摘要 ( )   PDF(1060KB) ( )  
    分别根据实际监测和国内修正模式计算预测厦深铁路广东段沿线环境边界噪声,探讨铁路环境边界噪声的预测方法。结果表明:根据实际监测计算预测,噪声水平昼间为 47.98dB(A)~66.81dB(A),夜间为 42.59dB(A)~ 54.64dB(A);列车时速 200km/h时,昼间和夜间噪声级分别低于限值 14.82dB(A)和 13.17dB(A);根据国内修正模式的计算预测,噪声水平昼间为 56.12dB(A)~72.60dB(A),夜间为 42.89dB(A)~59.38dB(A);列车时速 200km/h时,昼间和夜间噪声级分别低于限值 6.09dB(A)和 9.31dB(A);由国内修正模式计算预测沿线边界噪声等效声级时,桥梁测点因“二次噪声”所产生的 4.0dB(A)修正值有所偏大,建议为 1.5dB(A);本条铁路线边界噪声预测中根据国内修正模式计算预测的沿铁路线边界噪声等效声级较实际监测计算预测值大,昼间大 6.0dB(A)左右,夜间大 3.0dB(A)左右。
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    6.信号处理与故障诊断
    次级通路估计误差偏移下的滤波-x最小均方算法收敛性能
    玉昊昕,陈克安
    2015, 35(6): 152-158.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.033
    摘要 ( )   PDF(1508KB) ( )  

    实现自适应有源噪声控制算法时,次级通路辨识是其关键环节。由于环境干扰等因素的存在,实际的次级通路特性不是恒定的,而是在一定范围内随机变化。次级通路传递函数建模结果与实际通路之间会存在随机偏移误差,将影响自适应有源控制算法的收敛性能,严重的可能导致系统不稳定,因此研究此种情况下的系统收敛性能十分必要。以单频噪声为例,通过建立滤波 -x最小均方算法(FxLMS)的等效传递函数,用线性时不变(LTI)系统的稳定性判据求解算法稳定条件,求得次级通路误差存在时收敛系数的取值范围,然后通过系统极点来分析此时算法收敛特性,并研究收敛系数取值对次级通路误差的承受能力。最后,通过实验证明了分析的有效性。

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    自适应 MED结合 EMD诊断滚动轴承早期故障
    刘尚坤,唐贵基
    2015, 35(6): 159-162.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.034
    摘要 ( )   PDF(1357KB) ( )  
    针对最小熵解卷积(MED)降噪效果受滤波器长度影响问题,提出一种利用步长迭代算法和包络谱熵检验准则的自适应 MED降噪方法,并结合经验模态分解(EMD)提取滚动轴承微弱故障特征。首先利用自适应 MED降噪方法对原信号进行最优降噪处理,然后通过 EMD将降噪信号分解为若干个本征模函数(IMF)分量,再选取峭度值最大的 IMF进行包络谱分析,根据包络谱中故障特征频率实现故障诊断。仿真信号和实测信号分析结果表明其优于基于 EMD的包络解调方法。
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    7.减振降噪设备和器材
    双模式消声器流体动力特性试验与数值模拟
    张琦 1,田思波 2,郑四发 1,2,齐松明 1,房俊杰 1
    2015, 35(6): 163-167.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.035
    摘要 ( )   PDF(1638KB) ( )  
    为了探索双模式消声器的工作特性,设计共振腔式双模式消声器,测量不同入口气流流速条件下阀门的开度、消声器压力损失及出口声压。重点研究消声器入口流速、阀门开度、消声器压力损失之间的变化关系,讨论阀门打开和阀门关闭两种状态对消声器出口气流再生噪声的影响。试验结果表明:阀门开度随消声器入口气流流速的增大而增大,但成非线性;双模式消声器压力损失以及出口处的气流再生噪声都随着气流流速的增大而增大,但与无阀门设计的消声器相比,消声器压力损失和出口气流再生噪声均较低,并且压力损失降低的幅值随气流流速的增大而增大。在试验的基础上建立消声器内流流动三维稳态数学模型,并针对试验工况进行数值模拟,获得消声器内流场的压力、速度分布特性。仿真与试验结果基本吻合。
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    8.标准规范与评价
    游艇声舒适性规范研究
    蔡延年 1,于洪亮 1,2,梁炳南 1,宋玉超 1
    2015, 35(6): 168-171.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.036
    摘要 ( )   PDF(824KB) ( )  

    针对我国缺少游艇声舒适性规范问题,分析研究国内外船级社相关规范的发展与现状。对比分析各国现行的游艇噪声规范,对港内工况、试航工况、隔声指数三个重要问题进行总结,得出各规范间的异同点及优缺点,提出一种适合我国游艇行业发展现状的噪声规范的建议方案,为我国的游艇噪声控制研究及规范的制定提供参考。

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    9.振动噪声测试技术
    声强探头到试件表面距离对隔声测量值的影响
    颜猛,傅亮,夏博雯,贺才春
    2015, 35(6): 172-175.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.037
    摘要 ( )   PDF(1401KB) ( )  
    在混响室 +半消声室组成的隔声室内测量构件隔声量时,当其它条件不变,仅改变声强探头到试件表面距离,研究声强探头到试件表
    面距离对声强法隔声测量值的影响。采用经验公式进行理论计算,并利用声学仿真软件行声学仿真分析计算,将计算结果与测量结果进行对
    比分析,验证了在隔声室内进行的声强法隔声测量的准确性,并总结了声强探头到试件表面距离对声强法隔声测量值的影响规律。
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    激光测振方法在笔记本电脑振动实验中的应用
    李超 1,张语彬 2,宋汉文 2
    2015, 35(6): 176-180.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.038
    摘要 ( )   PDF(1650KB) ( )  
    振动特性的测量和分析是鉴别相关部件工作可靠性的重要手段。常用的测振技术是接触式测量,但这种测试方法对于轻薄结构存在质量和刚度的附加问题,影响测量结果的准确性。笔记本电脑结构复杂、质量轻,宜采用非接触式测量。采用激光测振方法,首先对笔记本电脑结构进行实验模态分析。对于一台笔记本电脑来说,可能引起硬盘工作不稳定的部件包括扬声器、风扇、光驱、键盘等。改变输入条件,考察影响较为显著的扬声器和风扇两个部件与硬盘之间的影响关系与笔记本电脑结构振动分布情况,为结构布局的优化提供依据。
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    轮轨垂向力连续测量方法研究
    黄辉,雷晓燕,刘庆杰,孙茂棠
    2015, 35(6): 181-184.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.039
    摘要 ( )   PDF(1259KB) ( )  

    列车速度的提高和轴重的增加,使得轮轨之间的相互作用更加激烈,铁路运输的安全形势更加严峻。实现轮轨力的连续测试对于评价车辆运行的安全性和稳定性具有重要的意义。建立钢轨的有限元模型,通过在钢轨顶面施加移动荷载,了解轨腰中和轴 YZ方向应变的变化规律,找出适合粘贴应变片的位置,确定轮轨垂向力连续测量的方案。在实验室加载得出的结果与仿真的结果相比具有相同的变化规律,验证了连续测量方案的可行性。

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    大型结构测点优化与配置
    戴冠帮,纪国宜
    2015, 35(6): 185-190.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.040
    摘要 ( )   PDF(2097KB) ( )  
    对于大型结构测点的优化配置,一般传统的优化算法失效,针对传统优化算法的缺点,对大型结构的模型缩聚做了进一步的完善,并且引入一个反映高阶模态贡献比例的权重系数。由此提出一种基于有效独立法的混合优化算法。该算法不仅引入了对测量点选择有影响的模态动能系数,有效防止测点分布聚集现象,而且最大可能保证所有模态动能的贡献和较优布置测点具有较大能量的要求。经火箭仿真实例和 GARTEUR飞机模态试验验证,该算法保证监测模态的完整性和线性无关性,对大型结构的测点优化与配置具有重大的工程应用价值。
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    振动加速度数值积分的 Lagrange多项式拟合方法
    王剑,王璋奇
    2015, 35(6): 191-196.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.041
    摘要 ( )   PDF(1675KB) ( )  

    在机械设备的振动监测中,通过对加速度信号的积分来获得速度和位移是振动分析的常用方法,如何提高积分的精度则是其关键之所在。首先分析梯形积分法和 Simpson积分法在低采样频率下的位移结果的误差规律,提出可用于加速度积分的 Lagrange多项式拟合积分法。该方法采用移动窗法截取三个信号值建立 Lagrange二次拟合多项式,并对该多项式进行积分,推导出可以方便编程的计算公式。其次,从 Lagrange多项式插值角度得出相邻两个采样时间中点处的计算值,代入 Simpson公式后化简所得公式与文中所提方法计算公式一致。最后,对二自由度弹簧质量模型仿真信号和三层刚架模型实测振动加速度信号进行积分计算。对比结果表明,在低采样频率情况下,该算法精度高于梯形法,并能保持原有采样频率,实时性较强。

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    转子扭振与故障模拟多功能试验台设计
    张希,静波,李富才
    2015, 35(6): 197-201.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.042
    摘要 ( )   PDF(1402KB) ( )  

    为改进普通转子试验台功能单一的不足,设计一套转子扭振与故障模拟多功能试验台。基于有限元分析
    软件 ANSYS,对转子系统进行模态分析,经过反复计算与修改,完成转子的结构尺寸设计。针对转子圆盘、碰摩试验
    支座等组件设计特定外形,并开发专用的数据采集与分析应用软件。该平台可用于转子动力学分析与转子多故障的
    模拟和振动测试分析。

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    通过 PVDF阵列测量阶梯梁体积位移的实验
    钟海彬 1,毛崎波 2
    2015, 35(6): 202-206.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.043
    摘要 ( )   PDF(1400KB) ( )  

    以阶梯梁为例,通过一组阵列式压电薄膜(Polyvinylidenefluoride,PVDF)测量阶梯梁的体积位移。在梁表面均匀布置一组相同形状的矩形 PVDF阵列,通过测量 PVDF与激励力之间的频率响应函数,然后利用伪逆方法结合截断奇异值法(Thetruncatedsingularvaluedecomposition,TSVD)设计这组 PVDF阵列的加权系数,从而得到阶梯梁体积位移。实验结果表明,该方法能够准确测量到阶梯梁的体积位移,具有不需计算结构模态、附加质量小、与激励力位置无关等优点。

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    10.工程实践
    往复式压缩机管道振动有限元分析
    何迪 1,李颖 2
    2015, 35(6): 207-210.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.044
    摘要 ( )   PDF(1249KB) ( )  
    由于往复式压缩机的固有特性,管路压力脉动客观存在,但不是一定会因此产生剧烈管道振动。以 M型四级六列压缩机为例,从缓冲罐容积和系统共振两个方面进行振动分析。利用有限元分析软件 ANSYS对管道系统进行结构模态分析,对比于现场振动测量值,确定管道振动原因。最后,通过支撑加固的方式,有效解决管路振动问题,同时提出油水分离器结构改进方案。
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    动力总成异常振动测试与研究
    张燕 1,2,秦永舜 1,2,杨景玲 1,2,赵飞 1,2,李明建 1,2,翟若愚 1,2
    2015, 35(6): 211-216.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.045
    摘要 ( )   PDF(1260KB) ( )  
    某款 2.0TGDI+6AMT汽油机动力总成进行台架试验过程中在不同工况下产生异常振动。针对异常振动问题,通过 NVH试验对故障现象进行数据分析,结果表明:动力总成在 5/6档发生 87Hz的弹性体模态共振;在 2档出现了 10Hz的刚体模态共振。结合测试分析结果,通过改进传动轴连接方式提高动力总成弹性体模态,同时调整后悬置刚度改变刚体模态,从而解决该动力总成异常振动问题。最后,试验测试也证明该分析数据的正确性和优化方案的可行性。此实验分析方法不仅缩短了动力总成的开发周期,而且对解决同类工程问题也具有很好的参考价值。
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双月刊,创刊于1981年
主办:中国声学学会
承办:上海交通大学
ISSN 1006-1355
CN 31-1346/TB