噪声与振动控制

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2017, 37(1): 0-1.

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高斯激励黏弹性夹层梁的非线性随机响应特性

张四康，应祖光

2017, 37(1): 1-4. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.001

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黏弹性夹层梁的随机振动控制是一个重要的实际问题。基于性能可控黏弹性体的夹层梁具有无需改变结构设计的可优化性而倍受关注。虽然关于该可控黏弹性夹层梁的振动已有一定研究，但所用的动力学模型在几何或物理上是线性的，而对于较强激励情况则需要考虑非线性因素。首次考虑该黏弹性体的物理非线性，建立黏弹性夹层梁及其支承质量系统的非线性运动微分方程，并离散化为多模态耦合的非线性振动方程；对于平稳随机激励，运用统计线性化法推导等价拟线性系统，并计算系统的随机响应，得到黏弹性夹层梁非线性随机振动的均方位移，及等价的频响函数和功率谱，用以评价可控黏弹性夹层梁的响应抑制性能。

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多楔带传动系统带横向振动的计算及图像分析

汪恩军1，何超2，廖义德2，肖俊2，雷进宇3

2017, 37(1): 5-9. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.002

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为了全面地分析多楔带的横向振动问题，以多楔带传动系统为研究对象，将带段简化成轴向运动粘弹性弦。首先建立带横向振动计算的数学模型，应用Galerkin法将带的时间-空间连续方程离散成为时间和空间函数之积，计算多楔带的横向振动。然后用图像处理的方法对多楔带横向振动参数和轮-带滑移率进行实测分析。将振动模型轴向运动弦线的计算值与图像分析值进行对比，结果表明，当带速较低时，计算值和实验值吻合较好，该计算方法和实验方法对多楔带前端附件系统带横向振动的研究分析具有参考价值。

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涡轮增压发动机排气噪声数值计算与分析

宋健，季振林

2017, 37(1): 10-15. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.003

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为优化消声器设计需开展发动机与排气系统的耦合计算与分析，使用GT-Power软件计算消声器声学性能和涡轮增压发动机的排气噪声特性，并与实验测量结果比对验证仿真模型的正确性。在此基础上开展排气消声器结构优化设计研究，计算结果表明，使用优化设计的消声器能够满足排气噪声限值要求。同时分析发动机与汽车在耦合条件下，汽车在百公里加速的瞬态过程中排气噪声的变化规律；结果表明，汽车在转速与排气流量突变时激发出声压级较高的排气噪声。

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线性阻尼杆振动问题基于变量变换的多辛算法

鲍四元1，邓子辰2

2017, 37(1): 16-19. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.004

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提出线性阻尼杆振动问题基于变量变换的多辛离散算法。首先通过变量变换把耗散系统化为保守系统。其次以变换变量组成状态向量并采用中点离散方法构造中点 Box多辛离散格式，然后，基于空间层的状态变量建立矩阵形式的递推关系，最后结合空间边界条件和初始条件建立线性方程组求解。研究结果表明，构造的多辛算法不仅能够保持系统守恒型几何性质，通过状态变量合理表示了边界条件，而且能够较准确地体现系统的耗散效应。

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典型输电塔气弹模型设计及动力特性研究

周超，李力，陈作，刘衍平

2017, 37(1): 20-25. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.005

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输电塔结构受到风荷载激励，极易引起其气动弹性失稳，造成大幅振动，严重威胁着输电线路安全稳定运行。为研究高压输电塔结构风振动力特性，以某典型输电塔为原型，按照结构动力学相似准则，采用一种新型设计方法制作输电塔气弹模型，并利用有限元分析软件以及相关测试系统对其进行动力学分析，验证气弹模型的准确性。最后，进行不同风速和风向角下的气弹模型风洞试验。试验结果表明：输电塔模型的响应随风速增大而增大；输电塔横风向响应显著；通过对试验结果的对比分析，揭示了典型输电塔结构动力特性和风振响应特点，为高压输电线路抗风设计及改造提供依据。

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空调管路系统的有限元分析及优化设计

单国伟 1，穆平安 1，徐剑峰 2

2017, 37(1): 26-29. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.006

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针对设计好的空调管路系统振动较大问题，运用Hyper Mesh软件将设计好的空调管路模型划分成高质量的六面体网格。再将划分好的网格模型导入Ansys中进行模态分析，分析计算出前10阶的固有频率和振型。发现1阶固有频率在工作频率附近，分析该阶固有频率的振型并据此提出管路改进的设计方案，使空调管路系统固有频率远离工作频率，避免产生共振。最后对改进前后的结构进行实验对比，得到改进后的结构振幅减小90 %的结果。实践表明在空调减振过程中应用Ansys等有限元技术辅助分析很好地提高了效率和准确性。

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有界窄带激励下的电磁开关系统主共振分析

杨志安 1，赵利沙 2

2017, 37(1): 30-34. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.007

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以电磁开关系统为研究对象，研究电路与磁路耦合系统在有界窄带激励下的强非线性振动问题。建立电磁开关强非线性系统在有界窄带激励下的随机微分方程。应用改进的多尺度法得到系统的幅频响应方程，对窄带激励下系统主共振的稳定性进行计算，并分析系统各参数对系统主共振均方值的影响。结果表明，增大阻尼系数可以减小系统主共振的均方值；增大激励电压可以增大系统主共振的均方值；增大电阻可以减小系统主共振的均方值；增大随机扰动强度，极限环变化不大。

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非紧致阻抗圆柱气动噪声数值预测与控制方法

宋亚辉1，刘亚梅2，刘秋洪3

2017, 37(1): 35-39. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.008

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为预测非定常流动与非紧致阻抗固体边界相互作用产生的气动噪声，开发一种基于精确格林函数和声模拟理论的气动噪声数值预测方法。非紧致阻抗边界对声波的散射作用计入精确格林函数，远场噪声采用FW-H方程计算。对具有任意几何外形的非紧致阻抗边界，采用边界元方法计算满足声学硬边界或声学阻抗边界条件的精确格林函数。同时，推导了具有阻抗边界条件的二维非紧致圆柱精确格林函数的解析解用以验证数值计算方法。数值计算结果表明数值解与解析解的结果一致，数值解要取得好的网格收敛效果需要在一个波长内布置至少20个网格点。圆柱绕流气动噪声预测结果表明，非紧致边界的阻抗特性对声传播有显著影响，采用合适的阻抗布置方式可以取得有效的噪声控制效果。

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复模态分析在盘式制动器制动异响抑制上的应用

吴帅1，2，张晓艳1，2，王德宸1，2，孙玉1，2，赵勇强1，2

2017, 37(1): 40-43. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.009

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为解决某SUV车型在行驶过程中盘式制动器产生的制动异响问题，采用行业界内主流的复模态分析方法，利用Abaqus计算制动器系统的复特征值分布，通过对比分析不稳定模态下子结构的模态振型与其本身的模态振型间的关系，揭示系统不稳定模态是由于各子结构模态耦合振型叠加而导致的，结合SAE J2521试验结果及路试实际情况对比发现，仿真分析能够较为准确地预测出系统产生制动异响的趋势，且不稳定系数是否大于0.01不是作为评判系统稳定与否的唯一标准。结合实际工程经验提出一种“不对称倒角”结构对摩擦片的形状进行优化，试验结果显示这种特殊结构能够有效地抑制制动异响，有效地解决了实际工程问题，为制动异响问题的解决提供了另一条途径。

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液压驱动压裂泵液压系统设计及其脉动的抑制

杨波1, 2, 3，安海超1, 2，田文朋1, 2, 3

2017, 37(1): 44-48. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.010

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针对传统机械式压裂泵冲次高、易损件寿命短等缺点，提出了液压驱动式压裂泵，设计了“半开半闭式液压系统”，建立了仿真模型，搭建了试验样机，结果表明：仿真模型准确，液压驱动式压裂泵也可以实现高压输出，受液压缸泄露、魏氏效应、系统固有换向时间的影响，压裂泵存在压力和流量脉动，且随负载压力的增大而增大。根据压力和流量脉动特点，设计了一套由柱塞缸、气缸和蓄能器组等构成的气缸式蓄能器脉动抑制装置，结果表明：该装置能显著抑制压力和流量脉动；且脉动随蓄能器容积或预充气压力的增大而减小；在该装置的作用下，液压驱动式三缸压裂泵的压力脉动等效于机械式五缸压裂泵。

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分裂输电导线风雨致振机理及分析模型

周超 1，李力 2，刘衍平 1

2017, 37(1): 49-52. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01-11

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在特定风雨条件下，分裂输电导线会发生剧烈的风雨致振现象，这种振动会造成子导线间碰撞、鞭击、断线及倒塔等事故。为揭示分裂输电导线风雨振动机理，对含雨线的二分裂输电导线尾流场气动力特性进行CFD数值计算，获取背风子导线气动力系数随雨线位置变化曲线；建立背风子导线风雨致振理论分析模型，将CFD计算所得气动力系数曲线代入该模型并应用有限单元法和中心差分法进行数值求解，详细分析了雨线位置角对动力背风子导线振动特性的影响。研究表明，上雨线振荡是诱发背风子导线风雨致振的主要诱因，其振动特性明显区别于分裂输电导线的尾流驰振。

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中国客车产品面临的国际噪声限值挑战

王学平，谢东明

2017, 37(1): 53-57. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.012

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2015年联合国欧洲经济委员会确定了加速行驶车外噪声法规ECE R51-03系列的限值，并于2016年7月1日起正式实施，中国客车产品将面临极为严峻的挑战。主要原因是中国与欧洲的客车产品存在尺寸、发动机功率等典型差异，而欧洲在限值制定过程并未充分考虑中国客车产品特征。结合大量验证试验提出适合中国国情的限值划分方案，并指出国内企业应借鉴日本经验，尽快介入ECE R51-03法规的后续修订过程，消除技术壁垒。

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磁流变阻尼器建模及在座椅减振中应用

孟小杰，于海龙，芮筱亭，张釜诚，魏慜

2017, 37(1): 58-62. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.013

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车辆座椅系统对汽车平顺性以及驾乘人员的舒适性有着重要影响，磁流变阻尼器阻尼可控的特点可有效降低车辆在行驶过程中的振动。对座椅用磁流变阻尼器进行阻尼特性试验，使用遗传算法对阻尼器的Bouc-Wen模型进行参数识别。通过分析单自由度座椅系统的受力情况，建立车辆座椅悬架系统单自由度动力学模型，设计出用于座椅磁流变半主动悬架的开关天棚半主动控制策略并进行仿真。结果表明：使用遗传算法识别的参数及辨识出的模型均能满足要求。采用磁流变半主动座椅悬架后，相对于被动座椅悬架，座椅加速度峰值降低17.4 %，座椅加速度均方根值减少13.1 %，平顺性有明显的提高。

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基于Adams/Insight的麦弗逊前悬架振动分析及优化设计

李琤1，倪晋挺2，姜能惠3

2017, 37(1): 63-67. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.014

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以某款紧凑型轿车的麦弗逊前悬架为研究对象，在Adams/Car模块中建立悬架系统动力学模型，进行仿真试验，并根据仿真结果分析车轮跳动时各项参数的变化规律。针对分析中存在的主销外倾角和主销内倾角变化范围较大的问题，使用Adams/Insight模块对该悬架的部分硬点位置进行优化设计。优化结果表明：调整下控制臂、转向横拉杆和滑柱的部分硬点坐标，可以减小各项参数在车轮跳动中振动幅度，改善车辆的行驶稳定性。

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摩擦片偏磨引起制动低鸣噪声控制研究

常庆斌，浦新宇，张志坚，张光荣

2017, 37(1): 68-71. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.015

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从影响制动低鸣噪声的影响因素入手，抓取出其中一个重要的影响因素制动卡钳，重新设计制动卡钳，在设计过程中考虑改善摩擦片偏磨这个主要因素，从而达到消除制动低鸣噪声的目的。前期利用CAE分析、台架验证及整车验证等方法，对影响因素摩擦片偏磨进行评估，最终通过整车路试充分验证设计方案的有效性，对制动低鸣噪声评价及改善具有指导意义。

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基于磁流变弹性体的坦克发动机减振研究

陈泽强，朱炜，芮筱亭，杜伟军，陈刚利

2017, 37(1): 72-75. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.016

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发动机悬置系统的动静态特性是影响坦克车辆的机动性和人员舒适性的重要因素之一。由于发动机振动频率随着工况的改变而发生改变，利用磁流变弹性体的刚度可控特性，采用避开车身振动频率的方式，提高悬置系统隔振效果。基于建立的发动机两自由度动力学模型，获得避开机身共振频率所需磁流变弹性体悬置系统的刚度变化范围。设计了一种新型的压缩式磁流变弹性体隔振器，用有限元法对隔振器的磁路进行设计和分析，并采用万能材料试验机对该隔振器进行了测试。试验结果表明，通过改变外加电流大小，该隔振器满足了坦克发动机悬置的刚度变化范围。

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馈能式电磁作动器的设计与性能试验

黄大山，张进秋，刘义乐，刘峻岩

2017, 37(1): 76-81. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.017

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针对车辆主动悬挂系统能耗大的问题，设计一种可以回收振动能量的馈能式电磁悬挂系统，以降低能耗，提高能源利用率。充分考虑馈能式电磁悬挂系统的结构和功能特点，给出一种馈能式电磁作动器的设计方法，将作动器的设计要求分为3类——基本要求、功能实现要求和优化设计要求。据此，设计、试制馈能式电磁作动器原理样机，并对其性能进行了试验分析，随动特性试验以检验作动器的摩擦阻力，静态力学特性试验以验证作动器主动出力大小，空载电压特性试验以验证作动器能量回收效果。结果表明，所设计的馈能式作动器能够满足性能要求，可以此构建馈能式电磁悬挂系统。

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轨道交通车辆车轮显著多边形提取方法

王瑞乾1，李晔1，储丽霞2，张学飞1

2017, 37(1): 82-85. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.018

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设计一种切比雪夫带通滤波器模型，可以便捷地将轨道车辆车轮周向不平顺数据分解为若干阶次的车轮多边形，同时完整地保留其幅值与相位信息。在对模型校核验证后，将其应用于某地铁车轮显著多边形的识别与提取，得到理想的结果。

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QY-2型减振扣件对列车运行平稳性影响的测试与分析

张小华1，孙德华1，张晚晴1，徐世航2

2017, 37(1): 86-88. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.019

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高弹性减振扣件的安装，增加了轨道的弹性，有效降低了振动噪声的传递，同时必然会影响到列车的运行。为了考察QY-2型减振扣件对运营列车平稳性的影响，分别对南京地铁机场线的B型列车经过QY-2型减振扣件和ZX-2型普通扣件轨道结构时的车体振动加速度进行现场测试，分析轨道扣件对列车平稳性的影响，结果表明采用QY-2型减振扣件可有效保证列车的平稳运行，列车在垂向和横向的平稳性指标都达到优。

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航天某薄壳结构有限元法减振设计及验证

刘洪英，马爱军，张陈辉，董睿，石蒙，冯雪梅

2017, 37(1): 89-92. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.020

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为了提高航天产品的抗振动环境能力，有必要对产品进行减振设计。用有限元分析法对航天某薄壳结构进行动态特性分析，进而进行减振器动态特性设计，并通过试验进行设计验证。根据产品特点及减振要求给定减振器基本结构形式，根据基本理论计算确定减振器初始参数，建立产品和减振器有限元模型，用仿真的方法进行减振器动态特性设计、结构尺寸优化，用振动台试验的方法对设计进行验证。试验结果表明，所设计的减振器实现了三个方向的减振，达到了减振目标要求，所采用的有限元分析方法是有效的。

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C919飞机减推力飞越噪声级预测算法研究

闫国华，刘宁宁

2017, 37(1): 93-97. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.021

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为了在新设计飞机首飞测试前能够预测飞机减推力飞越噪声级，节省人员物力的消耗，缩短新设计飞机的设计周期，对飞机减推力有效感觉噪声级预测方法进行研究；利用飞机的相关控制参数和有效感觉噪声级公式推导了减推力飞越噪声级的预测方法；以空客、波音飞机为例，验证预测方法的有效性；并将该算法应用在国产C919飞机飞越噪声级的预测中。

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基座阻抗均匀化对加筋柱壳水下辐射噪声的影响

马建强1，贾地2，王雪仁2，陈海龙1，沈喆1

2017, 37(1): 98-102. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.022

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以加筋柱壳及典型基座结构为对象，分析了基座阻抗均匀化对加筋柱壳水下辐射噪声的影响。基于有限元法通过改变基座结构特征参数，研究加筋柱壳水下辐射噪声特性及基座结构阻抗特性，利用数值计算法分析基座结构机械阻抗对加筋柱壳水下辐射噪声的影响规律，在此基础上，进一步研究基座阻抗均匀化对加筋柱壳水下辐射噪声的影响。研究表明，相比于机械阻抗对加筋柱壳水下辐射噪声的影响，基座阻抗均匀化对其影响较小，但随着基座阻抗均匀程度的提高，加筋柱壳水下辐射噪声在减小。

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舰艇用三向管道支吊架抗冲击性能分析

蒋永博1，张明远1, 闫明1, 2，杜志鹏1, 2

2017, 37(1): 103-107. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.023

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舰艇内部错综复杂的管道系统是舰艇抗冲击性能的薄弱环节。为提高船舰艇管道系统的抗冲击性能，提出一种三向管道支吊架，并设计一套管道系统，分别采用普通单向支吊架和三向支吊架支撑管道。以弹簧单元模拟支吊架，施加相同的冲击载荷计算比较两种支吊架抗冲击能力。发现：采用三向支吊架支撑的管道，其缓冲位移约是普通单向支吊架的4倍；管道加速度响应峰值与输入峰值相比衰减72 %；管道任意时刻最大应力为146 MPa。而采用普通支吊架支撑的管道加速度响应峰值与最大应力均远大于三向支吊架支撑的管道。可见三向管道支吊架可以显著提高舰艇管道系统的抗冲击能力。

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面向高效推进的硬岩隧道掘进机前支撑刚度优化设计

胡涵，米永振，郑辉

2017, 37(1): 108-112. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.024

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隧道开挖主要由硬岩隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，TBM）的刀盘系统破岩过程和推进系统的推进过程实现，但破碎硬岩时刀盘的振动可导致推进效率的下降，也可造成关键部件的破坏。以TBM的抑振减损、高效推进为目标，开展了对其刀盘振动影响较大的前支撑刚度等参数的优化设计。首先，建立了TBM刀盘系统与推进系统的集中参数模型，分析了主要部件在破岩激励下的响应；其次，分别以刀盘的振动烈度和机器的推进能效比为目标函数，对前支撑刚度和推进刚度开展多目标优化，得到了优化问题的Pareto前沿；最后，通过对Pareto前沿进行拟合和采样，获取对应不同工况的前支撑刚度的取值空间。研究成果对工程实际中TBM的减振增效、优化设计具有指导意义。

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某工程机械散热系统降噪研究与试验验证

邵威，黄志亮，邓习树，雷新军

2017, 37(1): 113-116. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.025

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为了降低某工程机械整机噪声，基于空气动力性噪声形成机理，结合噪声信号处理分析方法及CFD流场仿真手段，识别出其主要噪声源及形成原因；通过优化导风罩结构有效降低散热系统空气动力性噪声。试验验证结果显示，整机外场噪声辐射声功率级降低近4.0 dB(A)，操作者位置噪声降低近2.0 dB(A)。

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新型组合式道床系统低频振动控制研究

李元康1，王安斌1，王志强1，张力文2

2017, 37(1): 117-122. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.026

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针对组合式道床系统道床板低频域振动增大的现象，基于被动式阻尼吸振原理设计道床板上阻尼减振器，根据车辆-轨道耦合动力学理论建立有限元模型，对比分析普通道床及安装阻尼减振器前后组合道床系统的振动特性，研究结果表明：由于普通道床轨道结构与地面基础刚性连接，普通道床道床板的振动加速度级要低于组合道床道床板的振动加速度级，但道床板与基础之间没有隔振措施，使得普通道床地基的振动水平明显高于组合道床地基的振动水平；在20 Hz～40 Hz，组合式道床系统安装道床板阻尼减振器可有效降低道床板的振动加速度级；且随着质量比增大，减振效果逐渐增强，当质量比为0.3 时，最大插入损失可达15 dB。

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典型建筑外窗窗型隔声性能验证

张吉1，鲁世伟2，张建军3，王治民1，王鑫3，刘刚2

2017, 37(1): 123-127. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.027

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为验证现存典型建筑外窗窗型的隔声性能，对天津市7条典型交通线路沿线的交通噪声进行现场监测和分析，得到交通噪声声压级及噪声频谱特性，在此基础上选取天津市现有的7种典型的建筑外窗窗型，对其隔声性能进行现场测试。对比分析所测试不同外窗窗型的实际隔声效果。研究结果显示,在天津7条典型道路或铁路噪声影响下，只有推拉塑钢单层玻璃双层窗、平开断桥铝中空玻璃窗2两种窗型能够完全满足居住建筑室内声环境的要求。研究结果可应用于道路和铁路交通沿线新建或既有建筑的交通噪声环境评价，改变以往评价中仅依据外窗厂家提供的隔声量数值的评价方式，提高评价的准确性。

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特征时段选择对飞行模态辨识结果的影响

王亮1，张妍1，蔡毅鹏1，廖选平1, 2，南宫自军1

2017, 37(1): 128-131. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.028

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基于飞行遥测数据，研究使用环境激励模态辨识方法辨识系统的模态参数时，挑选特征时段数据的方法。首先，详细介绍ARMA-NExT环境激励模态辨识方法的理论。接着，通过算例研究选择不同特征时段数据对模态辨识结果的影响，给出特征时段选择的方法和指南。通过研究，得出以下结论：低阶模态响应的信噪比较好的时段，模态频率和模态阻尼的辨识结果较为稳定。在使用遥测数据进行模态辨识时，应选择低阶模态响应信噪比较高的数据段。

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裂纹梁无效损伤位置的理论分析和实验研究

翁丰壕，毛崎波

2017, 37(1): 132-136. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.029

摘要 ( )

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以两端固支裂纹梁为例，通过理论和实验方法探讨无效损伤位置。首先将梁的裂纹模拟为无质量的等效扭转弹簧，得到裂纹梁的特征方程，并求解特征方程解得固有频率。数值计算结果表明，某阶模态的无效损伤位置就是该阶模态固有频率与裂纹深度无关的位置，并且该位置出现裂纹时无法通过计算相应模态的曲率模态差来判断是否出现损伤。不同阶模态的无效损伤位置也会不同。随后用质量块模拟裂纹进行实验研究，利用移动质量块的方法模拟不同损伤位置得到的梁固有频率曲线，与健康梁固有频率对比，从而得到梁的无效损伤位置。最后将质量块放置在梁无效损伤位置上模拟裂纹，实验测得该梁的曲率模态，实验结果表明：当质量块布置在梁某阶无效损伤位置时，梁该阶固有频率几乎不发生变化，且相应模态的曲率模态差无法检测出损伤信息，与数值计算结果相符。

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一种自适应调整滤波参数的轴承故障诊断方法

王建东，马增强，李延忠，王梦奇

2017, 37(1): 137-141. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.030

摘要 ( )

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针对机械振动信号中存在大量噪声和形态学滤波中结构元素长度不能自适应调整的问题，提出一种可自适应调整结构元素长度的滚动轴承故障诊断新方法。结构元素长度的不同会导致对信号特征提取效果的不同，该方法通过以峭度值为指标，找寻出使峭度值较大的一系列结构元素长度。然后通过计算不同长度滤波后信号的故障特征频率能量比值，找寻出使故障特征最突出、最明显的结构元素长度。以此长度为最优长度对信号进行滤波，能够较好地提取出滚动轴承的故障特征，找到故障特征频率。

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基于BP神经网络的电机噪声在线评价系统

易子馗，谭建平，闫涛

2017, 37(1): 142-148. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.031

摘要 ( )

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为有效甄别存在异常噪声的车窗电机，提出一种基于BP神经网络的车窗电机噪声在线评价系统。由于现有客观参量不能够完全适用于车窗电机的噪声评价，根据车窗电机噪声特点提出了一种形如窗函数的加权因子用于修正尖锐度参量，并通过主客观评价实验优化了心理声学客观参量。在此基础上，以有效的客观参量和物理参量为特征值，构建使用附加动量法优化的BP神经网络分类器，并最终建立了噪声在线评价系统。测试结果表明，该系统对车窗电机噪声的分类准确率在90 %以上，且与传统BP神经网络分类器相比，具有更高的准确率和更少的耗时，可用于车窗电机噪声的在线评价。

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基于偏度的滚动轴承声信号故障分析方法

赵佳萌

2017, 37(1): 149-151. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.032

摘要 ( )

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为了快速直接地对轴承故障进行诊断，且不受载荷和转速的影响，采用偏度作为时域分析的参数。首先，将声信号取绝对值，去掉信号的对称性，偏度便具有了诊断能力。其次，根据正态分布的特点，得到无故障轴承声信号偏度值的参考范围。最后，通过对仿真信号的研究得到了偏度与信噪比的拟合关系，从而初步判断轴承的故障程度。实验结果表明，偏度能准确地诊断出轴承是否有故障，而且在判断轴承故障程度上有良好表现。

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一种新型动力吸振器的液压管道减振试验研究

刘彬彬1，陈果1，赵正大2，陈雪梅2，侯民利2，罗云2

2017, 37(1): 152-157. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.033

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PDF(2348KB) ( )

针对文献[7]设计的一种新型的管道动力吸振器，进行真实液压管道的减振实验。该减振器能够针对难于施加卡箍的管道系统实施有效减振，主要由质量块、弹簧片组成，通过移动弹簧片上的质量块位置，可以有效抑制管道强迫振动及多个倍频激励下与管道固有频率发生的共振。针对某真实液压动力源一段悬空管道振动剧烈的问题，设计加工两个新型管道动力吸振器，利用其对不同压力下的真实液压管道进行减振试验，对于由于压力脉动所导致的脉动频率分量振动，在X、Y和Z方向均实现了有效地减振。液压试验台的管道减振试验充分表明所设计的管道动力吸振器具有很强的工程应用价值。

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悬臂式动力吸振器设计方法

张针粒，杨恺，李强

2017, 37(1): 158-162.

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众多学者对端部具有集中质量的悬臂结构提出过设计方法，但对于悬臂式动力吸振器而言，质量块并不满足质点假设。为了提出具有更高精度的设计方法，首先根据悬臂式吸振器的结构特点，提出Euler-Bernoulli梁假设、刚体假设、动/静挠度近似一致三条假设。在此基础上，使用能量法推导悬臂式动力吸振器的设计方法。该方法考虑了质量块结构参数，简洁明了，便于工程应用。针对常见的圆形和矩形截面悬臂式吸振器，设计五组参数进行充分验证。结果表明，对于质量块和悬臂梁不同的长度、不同的截面，所提设计方法均有很高的精度，最大误差小于3 %。对于其他横截面形状的吸振器，差别仅在于截面惯性矩的计算方法不同。因此，所提设计方法具有简明、精度高，通用性好的特点，为悬臂式吸振器设计方法的实用化提供了一条新的途径。

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薄膜型声学超材料微结构参数对其隔声性能的影响

叶超苏继龙

2017, 37(1): 163-166.

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基于有限元法（FEA）计算薄膜型声学超材料的传递损失（TL），探索薄膜型声学超材料吸收峰值（谷值）对应的频率与整个薄膜超材料系统的固有频率之间的关联，并通过调整薄膜声学超材料的微结构特征如薄膜厚度、中心质量块、预应力等参量，研究薄膜型声学超材料固有频率和峰值（谷值）频率频段之间的关系。主要结论是：薄膜边缘预应力的增大则吸收峰值（谷值）对应频率增大，薄膜厚度增加则传递损失的第二和第三峰值对应的频率降低，而薄膜胞元中心质量块质量大小仅对第一峰值（谷值）对应的频率产生显著的影响。

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铝纤维板的复合结构吸声性能分析

周兵1，涂琪2，倪园1，王延召1，李晨辉2，胡静竹1

2017, 37(1): 167-171. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.036

摘要 ( )

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为了解决变电站低频噪声问题，研制两种铝纤维板复合结构材料。首先基于阻抗管法分析铝纤维的面密度和空腔对低频吸声性能的影响，然后将铝纤维板分别与聚酯纤维、亥姆霍兹共振器进行组合形成复合结构材料，接着分析复合材料的低频吸声性能。结果表明，铝纤维的面密度对吸声系数影响较小，而增大空腔厚度可一定程度提高铝纤维板的低频吸声系数，但100 Hz处吸声系数仍然不理想；铝纤维板-聚酯纤维复合结构和铝纤维板-亥姆霍兹共振器复合结构相较于铝纤维板低频吸声性能均有很大的提高，特别是100 Hz的吸声系数最高可达到0.9以上，可用于变电站低频降噪。

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高温老化后嵌入式共固化阻尼复合材料结构的阻尼性能

段风海1，梁森1，梁天锡2

2017, 37(1): 172-177. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.037

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在综合研究双马来酰亚胺树脂基碳纤维预浸料（T700/QY260）和AFLAS氟橡胶的力学性能、阻尼性能和耐高温性能基础上，通过试验的方法提出一种能够耐260℃超高温度的黏弹性阻尼材料。利用四氢呋喃溶液将该黏弹性阻尼材料制成阻尼胶浆溶液，结合双面刷涂和热压罐工艺制备出嵌入式共固化阻尼复合材料试件，利用自由振动衰减实验方法对该试件分别做常温、230℃*96 H、260℃*96 H老化实验处理后相对阻尼系数的测定，得到不同温度老化处理后的嵌入式共固化阻尼复合材料的相对阻尼系数与阻尼材料厚度的关系，证明了所制备的嵌入式共固化阻尼复合材料具有优异耐超高温性能和稳定的阻尼性能。

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不同工况下离心风机振动变化规律试验研究

马振来，李国平，陈长盛，王强

2017, 37(1): 178-182. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.038

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针对船用离心风机存在多工况运行特点，为研究工况变化对船用离心风机振动的影响，以某型离心风机为研究对象，搭建满足其工况变化及振动测试要求的试验台架。首先对离心风机主要激励特性的产生机理及对应的特征频率进行分析，然后从试验角度分析工况变化对离心风机振动影响的规律。从分析结果可以看出，风机振动实测值总体变化趋势与经验公式计算值趋势基本一致，验证了转速-振动、流量-振动关系经验公式；流量变化对离心风机振动、噪声影响比较明显，对叶频的影响最为突出；离心风机存在一个振动最佳运行工况，在此工况下风机振动、噪声均为最佳状态。在风机设计过程中，应当考虑将设计工况选择在此振动最佳工况附近，对船用风机设计有一定的参考价值。

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点导纳法的模态密度测试试验

陈飞1, 2，董萼良1, 2

2017, 37(1): 183-187. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.039

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模态密度能反映结构系统振动能量的存储能力，是应用统计能量分析法研究中高频动响应问题的重要参数。模态密度的实验获取常采用激励点导纳法。基于点导纳法原理，分别采用脉冲锤击和正弦扫频两种激励形式，测试一矩形铝合金板的模态密度，考虑传感器的附加质量，对测试结果进行修正。结果表明，激励形式对矩形铝合金板的模态密度的测试精度有较大影响；传感器的附加质量在不同激励形式下，相同频段内，对识别结果影响的差异明显；经过附加质量修正后，正弦扫频激励测试结果与理论值吻合性较好。

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振动筛振动模态测试及分析

沈高飞陈立

2017, 37(1): 188-190.

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模态分析是研究结构动力学特性的一种近代方法，是系统辨识方法在工程振动领域中的应用[1]。本文对某一型号振动筛进行实验模态分析，得到固有频率、阻尼比和振型等模态参数，分析该振动筛结构设计中存在的问题，为后续的仿真计算模型的修正和结构优化设计提供参考。

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轧钢厂厂房内办公室及休息室的噪声治理

周勃1，郭建1，顾迎春2

2017, 37(1): 191-202. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2017.01.041

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为解决某轧钢厂房空调系统的噪声超标问题，首先在厂房内布置噪声测点进行数据测量，在噪声频谱特性分析的基础上分别采取管道及风口消声和室内吸声处理等综合噪声治理措施。方案实施后，办公室的平均噪声下降了15.6 dB(A)，休息室的平均噪声下降了17.2 dB(A)，均达到国家规定的噪声标准，为工业厂房空调系统的噪声治理提供了可参考的依据。

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