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    1.综述
    封面、目录
    2014, 34(3): 0-1. 
    摘要 ( )   PDF(1224KB) ( )  
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    高速曳引电梯噪声研究综述
    王晓伟,于艳杰,张瑞军,王胜春,田艳
    2014, 34(3): 1-5.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.001
    摘要 ( )   PDF(1480KB) ( )  

     随着电梯运行速度的不断提高,噪声已成为影响乘坐舒适性的重要指标。机械噪声和气动噪声是高速曳引电梯噪声的主要噪声源。机械噪声的研究主要集中在结构振动特性以及轿厢、对重与导轨、钢丝绳间的摩擦等方面;气动噪声的研究主要围绕以下三个方面:一是轿厢外形结构对气动噪声的影响,二是对不同频段噪声采取的降噪技术与措施,三是电梯系统动力学模型的优化设计。通过综合分析高速电梯噪声研究的现状,探讨了高速曳引电梯噪声研究领域存在的问题和发展趋势。

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    2.振动理论与数值解法
    基于有限差分法的变截面旋转梁弯曲振动
    朱由锋1,朱由国2
    2014, 34(3): 6-10.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.002
    摘要 ( )   PDF(1230KB) ( )  

    根据哈密尔顿原理建立旋转梁的弯曲振动方程,运用有限差分方法对旋转梁的动力方程进行离散处理,得到旋转梁的质量和刚度矩阵。借助MATLAB振动工具箱对系统的弯曲振动进行模态分析,得到圆形、矩形和叶片类型三种变截面旋转梁的固有频率,并与相关文献进行比较。在差分离散矩阵的基础上,建立旋转梁的线性定常状态空间方程。运用MATLAB振动工具箱对旋转梁的自治系统和非自治系统进行仿真,分别求得旋转梁的时间位移曲线和相轨迹。最后对非自治系统的旋转梁进行频域分析,得到幅频特性和相频特性曲线。

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    径向压力作用下夹层圆板自由振动理论解
    廖明建 1,李映辉 2
    2014, 34(3): 11-14.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.003
    摘要 ( )   PDF(1131KB) ( )  

    基于小挠度薄板理论,建立径向均布压力作用下夹层圆板的振动控制方程。采用分离变量法导出夹层圆板的固有频率及振型解析式,计算径向均布压力作用下周边固支夹层圆板固有频率和振型,讨论径向均布压力和夹心层比率对固有频率的影响。研究表明夹层圆板的固有频率随径向压力增大而减小,临界压力随阶次的增大而增大;作用径向压力的夹层圆板固有频率随夹心层比率增大,先缓慢增大,到峰值后减小,该趋势与无径向压力时相同。

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    变刚度隔振系统动力特性及仿真
    闫菲,车驰东
    2014, 34(3): 15-19.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.004
    摘要 ( )   PDF(1454KB) ( )  

    为了研究多级变刚度隔振系统的振动规律,建立变刚度弹簧结构振动分析模型,推导对于变刚度弹簧的理论解析解表达式,计算不同刚度情况下结构强迫振动的时域和频域振动曲线,比较不同频段的变刚度弹簧和定刚度弹簧的振动情况,并对全频段的振幅有效值和力传递率进行计算,根据经济性、减振效果、力传递等方面对变刚度减振结构的特性做出分析。结果表明在保证结构强度的前提下,变刚度结构在低频段的减振效果明显好于定刚度结构,在隔振区的振动效果也明显好于同等强度的定刚度结构,同时二级弹簧还有负向限位的作用。此变刚度结构对于工程中一些刚度变化的减振结构有一定的工程指导意义。

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    动力传动系统扭转振动的分析及控制
    任丽丽,施善,刘友波
    2014, 34(3): 20-25.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.005
    摘要 ( )   PDF(1507KB) ( )  

     随着国内汽车企业对车辆质量要求的升级,噪声振动的控制技术备受重视,来自系统设计相关的噪声振动需要靠实车测试及计算机模拟的配合来解决。动力传动系统的扭转共振就是一个这样的噪声振动问题,利用系统化步骤解决这个问题的优点是它适用于各种类型的车辆,仿真模拟是解决这个问题的核心技术。首先根据发动机到车桥整个动力系各单元部件的转动惯量、扭转刚度及阻尼来建振动力学模型,然后分析系统的自然频率、模态及频响,进行数模的开发过程与测试对比,这种方法对车辆性能优化问题非常有效。

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    单极子声源平面空间有源降噪的最短距离
    姚加飞1,2,郭爽1
    2014, 34(3): 26-29.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.006
    摘要 ( )   PDF(1214KB) ( )  

    以单极子噪声源与单极子抗噪声源组成的声场为研究对象,得出用单极子抗噪声源控制单极子噪声源,使两声源所在的平面空间内的总声功率最小时两声源本身的声强的关系。并计算空间内任意一点的径向平均有功声强。得出最小径向平均有功声强与声源的频率和两声源的距离有关,在一定频率下,两声源距离越近,控制后的径向平均有功声强越小,距离一定的情况下,频率越小,径向平均有功声强越小。通过仿真实验进行验证,并最终得到某些低频噪声达到全空间消声时噪声源与抗噪声源的最短距离。

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    管道系统时域响应的传递矩阵计算方法
    张志鑫 1,柳贡民 2,李帅军 2
    2014, 34(3): 30-33.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.007
    摘要 ( )   PDF(1245KB) ( )  

    基于输流管道数学模型,通过构造傅里叶级数展开形式的时域响应函数,对传递矩阵方法(TMM)求解的频响函数进行Laplace逆变换,实现管路系统的时域瞬态响应的计算;通过待定系数方法,基于TMM求解的简谐激励下的频响函数,求解管路系统的时域稳态响应,解决Laplace逆变换计算稳态响应不稳定的问题。最后以包含直管、弯管及弹性支撑的管路系统和悬臂梁为例,验证计算方法的正确性,与ANSYS的计算结果对比表明,所述的计算方法具有较高的精度,可用于管路系统时域响应的计算和分析。

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    不平衡飞轮的扰动特性
    李太平,姚煜中,李霖圣,程世祥
    2014, 34(3): 34-41.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.008
    摘要 ( )   PDF(1986KB) ( )  

    高精度航天器对指向精度有极高的要求,飞轮是卫星姿态控制环节中不可或缺的执行部件,在研制和装备过程中,不可避免地具有微量的偏心或动不平衡,在姿态机动和稳定控制的过程中,飞轮的旋转会产生干扰力。将动静不平衡质量作为航天器的一部分,推导出完整航天器动力学姿态方程,进行动力学仿真,并根据完整的姿态动力学方程简化分析仿真结果。研究发现动静不平衡质量在飞轮高速转动时,对姿态均有影响,动不平衡质量对姿态的影响与安装位置关系很小,而静不平衡质量呈现线性关系,且两者对姿态的影响满足线性叠加。单轴转动时,指向精度的长周期变化只与飞轮的固有特性有关,与转速的大小无关。多轴转动时,姿态会振荡或发散,与初始相位有关;但对姿态的影响不满足单轴转动的叠加。

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    基于能量法的库伦摩擦阻尼特性分析
    石慧荣,李宗刚,张军平
    2014, 34(3): 42-46.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.009
    摘要 ( )   PDF(1685KB) ( )  

    为了研究摩擦减振特性,对给定二自由度摩擦系统的动力学方程进行分析,利用能量守恒原理和阻尼减振原理给出系统摩擦阻尼的损耗因子。通过分析不同外载荷、质量比和刚度比对损耗因子的影响,以及对不同最大动摩擦力时质量体的长、短时程位移变化特性进行比较。结果说明损耗因子随外载荷和系统结构参数不断变化;最大损耗因子对应的最大动摩擦力作用系统,只有在短时间内有较好的减振特性,在实际中可以采用主动控制摩擦力的方法达到最佳减振效果。

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    笔记本电脑风扇散热系统低噪声流场优化设计
    赵天,张建润,林潘忠
    2014, 34(3): 47-51.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.010
    摘要 ( )   PDF(1541KB) ( )  

    对笔记本电脑散热系统的噪声进行测试分析,得到各部分噪声的特性,确定风扇出口噪音是主要噪声源,建立风扇转速与笔记本电脑出口处噪声的关系。通过散热系统的流场分析,发现散热翅片出口夹角影响散热系统冷却风的风量和风压,而对噪声的影响不大,由此提出优化散热翅片出风角,提高散热效率,从而降低风扇转速,达到减低散热系统噪声的目的。实验表明出风口优化后,风扇转速可降低16.8 %,散热系统噪声下降2.0 dB(A)。

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    基于希尔伯特变换结构模态参数识别
    范兴超,纪国宜
    2014, 34(3): 52-56.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.011
    摘要 ( )   PDF(1462KB) ( )  

    应用HHT方法对GARTEUR飞机模型模态参数进行识别,通过采用多通带滤波器对信号进行滤波,较好的解决模态混叠问题,采用NExT法对信号预处理,由EMD分解获得较准确的各阶固有模态函数分量(IMF),在EMD分解中使用镜像延拓方法对极值点进行处理来抑制端点效应,然后将分解得到的IMF分量进行希尔伯特变换并结合ITD法识别出各阶固有频率和阻尼比。最后对悬臂梁进行数值仿真模拟,并将模态参数识别结果和理论值进行对比,并运用此方法进一步识别GARTEUR飞机模型固有模态参数。

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    离散非线性动力系统的倍周期分叉控制
    欧阳克俭1,唐驾时2
    2014, 34(3): 57-60.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.012
    摘要 ( )   PDF(1134KB) ( )  

    研究离散非线性系统的倍周期分叉的分叉控制, 设计线形控制器,非线性控制器以及状态反馈控制方法控制非线性动力系统。得到在控制前和控制后的分叉图,使系统的分叉达到预期的控制目的。根据实际的应用目的可以设计不同的控制器,其中线性控制器和非线性控制器由粗调和微调两部分组成。可以使系统分叉得到有效控制。选用的状态反馈控制器在适当选择控制器和有效的调控控制参数可以使分叉的效果控制达到良好的效果。

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    TBM液压直管道的非线性动力学特性研究
    齐征宇 2,张怀亮1,2,彭欢 2
    2014, 34(3): 61-66.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.013
    摘要 ( )   PDF(1908KB) ( )  

    针对TBM掘进过程中产生的振动对液压管道的影响,以液压直管为研究对象,在考虑管道变形的几何非线性及流体脉动的情况下,建立系统的非线性运动微分方程,运用Galerkin方法对其进行离散化,采用数值仿真方法分析基础振动振幅及频率对系统非线性动力学特性的影响规律。结果表明随着基础振动频率和幅值的变化,管道系统交替呈现周期和混沌运动两种形态。系统通过系列倍周期分岔或阵发性混沌进入混沌,通过倍周期倒分岔脱离混沌;当传递到管道上的基础振动频率低于42 Hz时,或者当传递到管道上的基础振动幅值D在(0,2.5)和(6.5,8.4) mm区间时,可以有效避免系统混沌运动的产生,增加管道运动的稳定性。

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    两种不同剖分方式的声线束追踪法声衰减计算
    王海波,余志,蔡铭
    2014, 34(3): 67-72.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.014
    摘要 ( )   PDF(1173KB) ( )  

    提出一种基于空间剖分的声线束追踪算法,对两种不同剖分方式算法进行比较。算法采用三棱柱和四面体两种空间剖分方式对声源点、障碍物所在空间结构进行剖分;利用得到的剖分结构快速追踪声线束并生成树形结构体;反向追踪声线束生成路径并结合声音排放传播模型得到三维空间声场;对两种剖分方式在计算精度、效率上进行比较,并对其误差和局限性进行讨论。完成该算法模型建立和比较,并通过实验对其进行检验。实验数据显示算法有较高的运算速度和精确度,两种剖分方式各有优势。

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    矩形脉冲激励下斜支承系统易损件的破损评价
    段宁宁 1,陈安军1, 2
    2014, 34(3): 73-77.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.015
    摘要 ( )   PDF(2142KB) ( )  

    以考虑易损件的斜支承系统为研究对象,建立矩形脉冲激励下系统无量纲非线性冲击动力学方程。以脉冲激励幅值与易损件加速度响应峰值之比作为系统无量纲临界加速度,临界加速度与无量纲脉冲时间乘积为系统无量纲临界速度,引入系统支承角或频率比或质量比,构建斜支承系统易损件破损边界曲面。利用龙格—库塔数值分析方法求解方程,分析讨论频率比、质量比、支承角等因素对易损件破损边界的影响。研究表明,增大频率比、减小系统支承角、增大质量比等可增加易损件安全区域;随无量纲脉冲激励幅值增加,易损件破损区域减小。研究结论为斜支承系统的设计提供理论依据。

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    3.运载工具振动与噪声
    防火墙总成特性对汽车声学包性能影响
    邓江华
    2014, 34(3): 78-81.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.016
    摘要 ( )   PDF(1280KB) ( )  

    防火墙总成包括防火墙钣金件、内外前围饰件组合而成。内前围是整车声学包中最主要的内饰件之一,主要用于隔绝和吸收发动机中高频噪声传递。内前围需要具有足够高的吸隔声性能,以隔绝发动机噪声的传递及减小车内混响时间。不同的内前围结构形式和材料特性会对其吸隔声性能起到重要的作用,防火墙过孔及内前围安装工艺特征会直接影响到内前围的吸隔声性能,其结果是质量大(理论上具有较高隔声性能)的内前围在实际状态下并不能起到好的效果。结合理论和仿真分析内前围不同结构形式、不同覆盖面积、不同泄漏水平对声学包性能的影响,并通过防火墙隔声量测试验证分析结果。该结论可为防火墙总成设计及整车声学包设计优化提供指导与参考。

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    确定切入飞行等效剖面的方法研究
    闫国华,段子瑜
    2014, 34(3): 82-85.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.017
    摘要 ( )   PDF(1118KB) ( )  

    在飞机噪声适航审定过程中,基准飞行试验耗时费力,对试验场地要求严苛,使用切入飞行程序能够有效地节约运营成本,大幅降低所需的试验时间。使用切入飞行程序进行飞行试验时,需要确定切入飞行与基准飞行轨迹有效的结合点来作为切入点,飞行切入点的确定将影响整个飞行试验数据的获得以及飞机的飞行成本。通过对某型飞机的基准飞行数据分析以及基于基准飞行剖面几何求解得到切入点的位置,确定整个切入飞行的等效剖面。

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    公交车辆停靠站位置对交通噪声的影响分析
    朱丽颖,李贤徽
    2014, 34(3): 86-91.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.018
    摘要 ( )   PDF(1569KB) ( )  

    以交通仿真为手段,结合日本ASJ道路交通噪声排放模型,研究不同状态下的公交停靠站位置对交通噪声的影响。结果表明当道路处于拥堵状态时,公交停靠站位置对交通噪声影响较小;当道路处于非拥堵状态下时,公交停靠站位置对交通噪声LA eq值影响约为1~2 dB、对TNI指标的影响高达15~17 dB。

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    基于统计能量法的飞行器结构声振响应分析
    张国军 1, 2, 闫云聚 1, 李鹏博 1
    2014, 34(3): 92-96.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.019
    摘要 ( )   PDF(1355KB) ( )  

    基于统计能量分析(SEA)原理,对高超声速飞行器X-43A建立SEA模型,采用理论、经验公式及试验数据确定SEA模型的三个参数。将数值模拟计算结果与噪声试验值进行对比,结构声振响应的统计能量分析与试验结果趋势上较为一致,但低频段二者差异较大,高频段较为吻合;结构舱内响应噪声声压的计算值与试验测量值相比,不论在高频还是中低频,二者都较为一致,误差约3 dB,说明统计能量分析法对振动噪声环境预测是比较可靠的。

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    车内噪声听觉时域掩蔽主动控制LMS算法
    冯天培,王岩松,郭辉
    2014, 34(3): 97-100.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.020
    摘要 ( )   PDF(1170KB) ( )  

    在传统噪声主动控制LMS算法基础上,考虑人耳听觉感知的后掩蔽效应,推导出Post-masking LMS算法。以汽车车内噪声主动降噪为例,分别采用LMS与Post-masking LMS算法,在Matlab环境中对实测的不同车速下车内噪声信号进行有源噪声控制仿真试验,结果表明Post-masking LMS算法能在传统LMS算法的基础上进一步降低车内噪声响度水平,具有更好的降噪效果和主观听觉感受。

    相关文章 | 计量指标
    地铁车内噪声主观烦恼度模糊综合评价方法
    刘宁宁,王岩松,鞠建
    2014, 34(3): 101-106.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.021
    摘要 ( )   PDF(956KB) ( )  

    声品质是地铁车内乘坐舒适性的一项重要指标。以地铁列车车内噪声为研究对象,探讨声品质的主观模糊综合评价方法。以上海地铁9号线为例,考虑地铁运行的三种工况、两种乘客乘坐姿态,分别测取车内不同位置的噪声信号,采用分组成对比较法对测点噪声进行主观评价实验和模糊综合,计算得出地铁整车的烦恼度评价综合值,可用以实施不同列车的声品质比较和评判。所提出的方法对地铁声学设计和提高乘坐舒适性提供参考。

    相关文章 | 计量指标
    车用交流发电机气动噪声试验研究
    张亚东1,董大伟1,闫兵1,华春蓉1,张胜杰2,王媛文1
    2014, 34(3): 107-110.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.022
    摘要 ( )   PDF(1529KB) ( )  

    针对某型汽车交流发电机在高速段(6 000 r/min以上)噪声源以及各主要阶次对总噪声的贡献量问题,对交流发电机进行噪声测试分析。通过阶次分析得出气动噪声的频率特性,采用交流发电机有无前、后扇叶分别单独运转等试验方法确定各阶次噪声的具体来源以及前后扇叶对主要单阶次贡献量的大小。得到前后扇叶为该型交流发电机的气动噪声声源,第6、8、10、12、18等阶次为该型交流发电机的主要气动噪声成分;前扇叶对12、18阶次噪声贡献明显比后扇叶大,后扇叶对6、8、10阶次噪声的贡献较前扇叶大。该方法对汽车交流发电机的气动性能和高转速下噪声的改进提供一种切实可行的依据。

    相关文章 | 计量指标
    汽车道路风噪声测试及改进
    刘先锋,王学军,陈晓宇,余伟杰
    2014, 34(3): 111-114.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.023
    摘要 ( )   PDF(1324KB) ( )  

    风噪声是汽车高速行驶时的主要噪声源之一,风噪声测试及分析通常在风洞中进行。针对风洞造价及使用昂贵的现状,提出不依赖于风洞,在道路上高速空档滑行进行汽车风噪声主观评价和测试的方法。通过对比车内语音清晰度指数证明某轿车柱内空腔发泡对风噪声的积极影响;结合工程技术人员实践经验判断某轿车“异常”风噪声源,采用后三角窗内压条封端设计,消除频率特性为5 kHz~10 kHz的“异常”风噪声。

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    多体系统抱罐车驾驶室模态分析与测试
    任武,吴运新,张赵威,许志杰
    2014, 34(3): 115-118.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.024
    摘要 ( )   PDF(1707KB) ( )  

    抱罐车是由车架、工作臂、车桥、转运罐等组成的多体系统,驾驶室在作业中受频繁方向改变冲击载荷以及车架柔性振动的影响,影响操作人员的安全性和舒适性。为研究其振动特性,建立某抱罐车驾驶室的三维模型,进行振动模态的有限元仿真和理论分析,得出其前五阶固有频率和振型,最后通过现场的锤击静态测试和冲击载荷动态测试证明理论分析和仿真的正确性,为抱罐车整机设计和驾驶室振动控制提供参考。

    相关文章 | 计量指标
    急救车载担架人工肌肉隔振系统特性分析
    高蓬,孙大刚,梁培根,沈毅
    2014, 34(3): 119-123.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.025
    摘要 ( )   PDF(1466KB) ( )  

    将仿生气动人工肌肉(PAM)运用于急救车车载担架隔振平台,作为担架的缓冲执行机构,建立缓冲减振系统数学模型,以白噪声模拟路面输入,运用Simulink结合模糊PID控制理论进行仿真。在选定的3种工况下,分析担架在主动控制与被动情况下振动的垂向加速度和俯仰角加速度。结果表明PAM仿生担架隔振平台可有效减小担架所受到的振动冲击,提高病人的乘卧舒适度。研究结果可为急救车担架的设计提供一定的参考。

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    4.环境振动与环境声学
    地铁地下站点声场仿真分析及优化
    汤超,王岩松,尹正宜
    2014, 34(3): 124-127.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.026
    摘要 ( )   PDF(1508KB) ( )  

    地铁地下站点的噪声对候车乘客及工作人员影响较大,采用Actran软件对地铁地下站点声场进行有限元仿真研究。以上海地铁9号线星中路站为例,考虑地铁进、出站点两种工况,建立有限元声场分析模型,计算获得站点的声场分布和声压级曲线,通过测试实验验证仿真结果的正确性,并提出优化设计方案,达到6 dB的降噪效果。所提出的方法对改善地铁地下站点噪声环境,减少噪声对乘客及工作人员的危害具有指导意义。

    相关文章 | 计量指标
    公路噪声源强预测模型研究进展
    卢力1,2,周鑫1,2,胡笑浒1,2
    2014, 34(3): 128-131.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.027
    摘要 ( )   PDF(836KB) ( )  

    随着公路建设和城镇化的不断发展,车辆行驶过程中产生的环境噪声对沿线居民、学校的影响也日益明显。针对目前我国的标准规范中未明确给出公路噪声源强预测模型的问题,对国外公路环境噪声源强模型进行系统的分析和总结,并对我国公路噪声源强预测模型的研究提出建议。

    相关文章 | 计量指标
    核电站主控室的噪声及控制分析
    章莉 1,李奇 2
    2014, 34(3): 132-135.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.028
    摘要 ( )   PDF(1239KB) ( )  

    介绍某核电站主控室综合体(包括主控室、汽轮机厂房、凝升泵和空调机房)的工作状况,阐明各机构产生噪声的机理,通过测试主控室综合体各工况下的噪声及振动声压级,针对主控室中噪声监测采取相应措施,预防或降低噪声的危害。研究结果对同类型大型电站控制室噪声预防和控制有一定的指导意义。

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    5.建筑振动与建筑声学
    基于Cadna/A的高层建筑环境噪声垂直分布仿真
    娄金秀,马建华
    2014, 34(3): 136-138.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.029
    摘要 ( )   PDF(925KB) ( )  

    以开封市某住宅小区建筑物为例,利用Cadna/A软件建立建筑物三维仿真模型,预测交通噪声在建筑物垂直方向的分布规律,并用实测数据对预测结果进行验证。结果表明Cadna/A软件预测交通噪声的精度均在97 %以上。昼间噪声A声级随着建筑物高度的增加,呈先增加后减小的趋势, 最大噪声高度约22 m。地面粗糙度的程度可有效降低不同高度的噪声的噪声级。本研究可为居民选择最佳居住楼层及城市主管部门噪声防治提供依据。

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    基于响应面方法的支架结构模型修正研究
    邱飞力,张立民,张卫华,高荣荣
    2014, 34(3): 139-143.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.030
    摘要 ( )   PDF(1101KB) ( )  

    为减小有限元建模中不可避免的误差,以支架结构模型为研究对象,选取结构不同部件的三个弹性模量和三个密度参数作为设计变量。根据中心复合设计,建立试验样本空间,利用样本参数的显著性分析结果筛选修正参数。结合线性回归方法,建立支架模态频率与修正参数的二阶多项式。以试验模态分析结果为依据,完成支架结构模型修正。响应面方法修正后的模态频率与试验模态频率具有一致性,且避免重复调用有限元模型,大大提高修正效率,具有修正响应快速性和工程实用性。

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    CRTS III型板式无砟轨道桥梁段环境振动测试分析
    张光明,贺玉龙,梅昌艮,杨立中
    2014, 34(3): 144-147.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.031
    摘要 ( )   PDF(1327KB) ( )  

    为研究CRTS III型板式无砟轨道环境振动特点,对成灌铁路某桥梁段地面振动进行现场测试,分析不同测点地面振动加速度时程特点、频谱特征,并进行1/3倍频程分析和Z振级的衰减分析。结果表明,列车以180 km/h速度通过时,地面振动持续时间约6 s,距线路中心10 m处振动峰值加速度为60 mm/s2;在10 m处振动频谱分布范围在20~90 Hz,高频振动随距离衰减更快,大于20 m处振动主要以15~45 Hz为主;地面振动Z振级的衰减符合对数衰减规律。

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    移动载荷作用下斜拉桥结构的动态响应计算分析
    袁宏智,马建敏
    2014, 34(3): 148-154.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.032
    摘要 ( )   PDF(1448KB) ( )  

    运用斜拉桥的近似分析方法,将漂浮体系的斜拉桥结构简化成两端简支且中间离散弹性支撑梁、变地基系数梁和均匀地基系数地基梁三种模型。建立了移动载荷作用下斜拉桥结构的动力学方程,用四阶龙格库塔法对动力学方程进行了计算,对三种模型的固有频率和三种模型在相同移动载荷作用下的动态响应进行了比较,并对移动载荷移动速度、垂直振动的刚度和阻尼对桥梁动态响应的影响进行分析。结果表明,当拉索等效弹性系数较小时,三种模型的固有频率和挠度曲线差别较小,当拉索等效弹性系数较大时,三种模型的固有频率和挠度曲线差别明显;桥梁动态响应的频谱由桥梁的固有频率和移动载荷的自振频率组成;移动载荷垂直振动的刚度越大,阻尼越小,桥梁振动的响应越大。

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    6.信号处理与故障诊断
    应用移动质量法与分形维数实现梁损伤检测
    陈小超,毛崎波
    2014, 34(3): 155-159.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.033
    摘要 ( )   PDF(1397KB) ( )  

    以简支裂纹梁为例,利用移动质量法结合分形维数方法实现结构损伤检测。由于质量块在振动梁不同位置时对梁固有频率的影响不同,所以当质量块沿着梁长度方向移动时可以得到一组梁-质量块系统的固有频率曲线,通过分析这组固有频率的分形维数曲线确定梁的损伤位置及其损伤程度。随后讨论附加质量块大小和分形方法参数选择对损伤检测精确性的影响。数值计算结果表明,该方法能准确的识别裂纹位置和损伤程度。该方法的主要优点在于不需要结构的模态信息,并可以在随机激励下实现。

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    风力机现场动平衡的信号预处理方法研究
    李明,廖明夫,王四季
    2014, 34(3): 160-164.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.034
    摘要 ( )   PDF(1403KB) ( )  

    针对风力机现场动平衡中叶轮转速波动的工况特点,提出一种依据转速信号对振动信号进行整周期截取合并的信号预处理方法。此方法解决动平衡中振动幅值和相位的跳动问题,提高配重计算的稳定性和准确性。利用Lab Windows/CVI设计出基于此方法的动平衡数据采集处理软件,采用多线程技术对软件整体架构进行设计,提高软件的实时性与可靠性。经外场实测验证,该方法提高现场动平衡的效率,具有一定的工程应用价值。

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    基于多维振动特征的滚动轴承故障诊断方法
    付云骁 1, 2, 贾利民 1, 季常煦 1, 姚德臣 1, 李文球 3
    2014, 34(3): 165-169.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.035
    摘要 ( )   PDF(1282KB) ( )  

    单独提取滚动轴承振动信号的时域或频域特征进行故障诊断,是目前常用的轴承诊断方法,诊断精度有待提高。以时域和频域的多维振动特征参量为指标,以历史诊断正确率作为特征参量权值,分别对滚动轴承的无故障和经常出现的滚珠故障、内环故障和外环故障工况进行特征提取和故障识别。多维时频域振动特征是单维特征依据诊断精度权重的集合。运用BP神经网络分别对信号的时域特征(TDF)、IMF能量矩(IEM)、小波包能量矩(WPEM),以及多维时频域特征进行智能故障判别。实验验证用多维时频域振动特征参量综合诊断的方法进行滚动轴承故障诊断,比单维特征的诊断结果精确且效率较高,该方法可以在滚动轴承故障诊断领域展开应用。

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    基于EEMD能量熵及LS-SVM滚动轴承故障诊断
    夏均忠1,苏涛1,张阳1,王龙1,冷永刚 2
    2014, 34(3): 170-175.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.036
    摘要 ( )   PDF(1429KB) ( )  

    针对滚动轴承振动信号的非平稳特性和现实中难以获得大量典型故障样本的实际情况,提出基于集合经验模态分解(EEMD)能量熵和最小二乘支持向量机(LS-SVM)的滚动轴承故障诊断方法。首先通过EEMD分解将非平稳的原始振动信号分解成若干个平稳的固有模态函数(IMF);滚动轴承同一部位发生不同严重程度的故障时,在不同频带内的信号能量值会发生改变,因此可通过计算振动信号的EEMD能量熵判断发生故障的严重程度;从包含主要故障信息的IMF分量中提取的能量特征作为输入来建立支持向量机,判断滚动轴承的技术状态和故障严重程度,并选用不同核函数对诊断效果进行分析比较。实验结果表明,该方法能有效地应用于滚动轴承的故障诊断。

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    基于相空间重构和遗传优化SVR的机械设备状态趋势预测
    王涛,李艾华,高运广,蔡艳平,王旭平
    2014, 34(3): 176-181.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.037
    摘要 ( )   PDF(1280KB) ( )  

    针对机械设备振动信号序列的非线性、非平稳性特点,提出了一种基于相空间重构与遗传优化支持向量回归机的设备状态趋势预测方法。首先,采用相空间重构技术将一维振动信号时间序列转化成矩阵形式,自适应地选取特征,以相点作为输入特征训练SVR预测器;然后应用自适应遗传算法对惩罚因子、不敏感系数以及高斯核宽度进行同步优化,自动获取最佳的建模参数;最后构建SVR预测模型,并将其应用于某机组振动信号预测。实验结果表明,无论是单步还是24步预测,本文所提遗传优化SVR模型的预测精度都要比标准SVR模型的预测精度高,说明该方法对机械设备的运行状态趋势具有较好的预测能力。

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    EMD-ICA与SVM在滚动轴承故障诊断中的应用
    杨伟新,王平
    2014, 34(3): 182-185.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.038
    摘要 ( )   PDF(1118KB) ( )  

    针对滚动轴承非线性的早期故障信号,应用独立分量(ICA)将滚动轴承产生的故障信号从多通道混合信号中分离出来,然后采用EMD (Empirical Mode Decomposition)进行再次降噪并建立AR模型,最后提取模型的自回归参数和残差方差作为故障特征向量,并以此作为支持向量机(SVM)分类器的输入参数来区分滚动轴承的工作状态和故障类型。实验结果表明,该方法是有效的。

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    7.减振降噪设备和器材
    机载光电成像设备减振系统仿真及试验
    姜伟伟1,2,徐治洲1,2,任戈1,2
    2014, 34(3): 186-189.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.039
    摘要 ( )   PDF(1254KB) ( )  

    一般的载机都存在宽频带、大幅值的随机振动,为保证设备安全及设备的成像质量,需要对设备加装减振系统。在对减振系统进行理论分析的基础上,针对光电成像设备的具体结构特点,结合载机的挂装空间位置要求,设计八点支撑的减振系统,对该减振系统进行仿真分析,并结合具体的设备进行试验测试。结果表明仿真分析和试验测试的谐振点频率值、最大振动传递率差异在2.5 %~4.5 %之内,且二者设备响应曲线走势基本一致,证明该减振系统的仿真分析方法是合理可行的。

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    成都地铁轨道GJ-III型减振扣件振动控制效果分析
    王志强 1,王安斌 1, 白健 1,雷涛 2
    2014, 34(3): 190-194.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.040
    摘要 ( )   PDF(1534KB) ( )  

    城市轨道交通的振动和噪声问题越来越引起人们的重视,因此控制轨道交通噪声和振动是改善乘客舒适性和环境保护的重要课题。在轨道交通区段采取相应的轨道减振降噪措施,有效地减小列车运行引起的振动。针对成都地铁一号线现场测试比较DTVI2型普通扣件、GJ-I型轨道减振器和GJ-III型双层非线性减振扣件三种轨道扣件系统的动态特性及在正常运营条件下轨道动态变形及振动水平。结果表明GJ-III型扣件符合设计标准,满足列车运行安全要求,GJ-III型扣件相对DTVI2型普通扣件的减振效果可达10.1 dB,减振效果显著,达到振动环保要求。

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    双级膨胀腔消声器声学与阻力特性的CFD仿真分析
    苏胜利,汪利,卢兆刚,鲁民月
    2014, 34(3): 195-197.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.041
    摘要 ( )   PDF(951KB) ( )  

    使用二维轴对称时域CFD法计算双级膨胀腔消声器在无流和有流条件下的声衰减性能,并与实测结果进行比较。由于时域方法在计算中可以考虑复杂气流流动和介质粘性的影响,因而可以比较准确地预测双级膨胀腔消声器的传递损失。基于定常流动模型,使用Fluent软件预测双级膨胀腔消声器的压力损失,CFD计算结果与实验测量结果吻合良好。

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    消声器阻力系数CFD研究及应用
    王荣杰,陈虹微
    2014, 34(3): 198-202.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.042
    摘要 ( )   PDF(930KB) ( )  

    消声器是一种允许气流通过而又能控制气流噪声的装置,本文阐述其类型、应用和特点,要求消声器有较好的声学性能和空气动力性能。消声器的阻力系数体现消声器对气流阻力和压力损失的大小。利用计算流体力学(CFD)方法计算阻力系数,并经实验验证,证明CFD计算方法在消声器阻力系数中的计算可行。以某机械厂生产的叉车消声器为例,用CFD计算其阻力系数,分析原设计中的不足,加以改进,使其阻力系数降低,提高空气动力性能。利用阻力系数来分析消声器性能,在工程实际中有一定的应用价值。

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    温度对橡胶隔振器力学性能的影响
    刘迪辉1,范迪1,欧阳雁峰2, 吴成平2
    2014, 34(3): 203-206.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.043
    摘要 ( )   PDF(1429KB) ( )  

    在隔振器的设计选用中,有必要考虑温度对分动箱隔振器的力学性能影响。开发一套安装橡胶隔振器的试验夹具,把夹具和隔振器都安装在带有温控箱的疲劳试验机上,直接测试隔振器在不同温度下的力学性能。开展3个环境温度下的试验,研究环境温度和橡胶垫振动中的温升对隔振器的动刚度和阻尼系数的影响。结果表明温度对隔振器力学性能有较大影响,温度的升高,分动箱隔振器的动刚度和阻尼系数逐渐减小。该方法可广泛应用于测试不同温度下各类橡胶隔振器的力学性能。

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    插入式消声器消声性能及气流噪声的研究
    王豪,戴永强, 谢荣,钱征兵
    2014, 34(3): 207-210.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.044
    摘要 ( )   PDF(1497KB) ( )  

    在整车轮毂上面测量了涡轮增压发动机的进气口噪声。为了降低该噪声,设计了插入式消声器并计算了其消声效果,并在整车轮毂上面验证了该消声器的效果。在包含背景气流的声传递损失台架上面测量并且重现了在发动机上所表现出来的气动噪声。采用大涡模拟的方法计算了具有试验结果的后深腔结构的气动噪声,也模拟了该插入式消声器在高速气流下所产生的噪声,并优化了设计以降低气动噪声源的强度。

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    9.振动噪声测试技术
    大型民用飞机噪声适航合格审定试飞方法研究
    张晓亮,张跃林,宋国智
    2014, 34(3): 211-214.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.045
    摘要 ( )   PDF(1424KB) ( )  

    对大型民用飞机噪声适航合格审定试飞的基准程序和等效方法进行探讨和分析。提出一种等效方法并从测量点布置、试验方法、试验程序、数据修正方法和NPD数据库建立等方面进行介绍,比较等效方法和基准程序,分析等效方法的优缺点。

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    高速滚珠丝杠副的碰撞噪声控制
    张佐营 1,杨根喜 1,姜洪奎 2
    2014, 34(3): 215-218.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.046
    摘要 ( )   PDF(1569KB) ( )  

    滚珠丝杠副是数控机床的关键功能部件,返向器是提供滚珠循环的通道,滚珠进入返向器时的碰撞力会引起较大的噪声。通过分析影响滚珠丝杠副中滚珠与返向器碰撞力的因素,寻找降低该碰撞力的方法,对返向器结构进行改进,并对两种结构丝杠副进行噪声对比试验。研究表明通过减小返向器滚道与丝杠滚道切线的夹角,采用弹性模量较小的工程塑料制作返向器,可以达到降低滚珠与返向器的碰撞力,进而降低滚珠丝杠副噪声的目的。

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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