噪声与振动控制

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2016-3期封面、目录、扉页

2016, 36(3): 0-1.

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水下圆柱壳声学代理模型优化设计

成嘉鹏，杨德庆，易桂莲

2016, 36(3): 1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.001

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为了提高水下结构声学计算的效率，采用有限元软件进行水下圆柱壳结构声辐射分析，建立声学分析近似代理模型，给出壳体结构几何尺寸与水下声辐射特性的显式解析表达式，简化声学计算，建立高效的结构声学优化设计模型。利用拉丁超立方取样方法进行样本点的选取，分别采用多项式响应面法、Kriging函数和径向基函数法构造水下双层圆柱壳结构的声辐射代理模型。通过比较三种代理模型的拟合精度，选择三种代理模型建立双层圆柱壳结构水下声辐射优化设计模型，并采用Matlab进行尺寸优化，减轻了结构质量。该研究为水下结构声辐射预报和声学设计提供参考。

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弹性支撑旋转Timoshenko梁动力学特性

黄意新，赵阳，田浩，李慧通

2016, 36(3): 6-10. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.002

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为研究弹性支撑旋转梁动力学特性随转速及弹性支撑参数变化规律，考虑剪切效应、转动惯量和陀螺效应，采用Hamilton 原理推导旋转Timoshenko梁动力学方程，应用Chebyshev谱方法获得系统涡动频率与模态振型数值解。结果表明，在高速转动状态下陀螺效应、支撑结构刚度对Timoshenko梁动力学特性有显著影响；各阶固有频率随着转速增加而分成正向涡动频率与反向涡动频率，高阶频率变化幅度更大；涡动频率随支撑结构直线刚度增加而呈阶梯状变化，当直线刚度增加到一定值后系统涡动频率将保持稳定；随着支撑结构转动刚度增加，涡动频率出现一个最小值与最大值，前者低于自由边界条件下频率值，后者高于固定边界条件下频率值。相关结果可用于各类旋转梁机构的设计与优化。

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简支矩形板在空气与水中声辐射特性比较

朱拥勇，刘宝

2016, 36(3): 11-15. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.003

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研究比较简支矩形板在空气中与水中声辐射特性参数，分别建立结构在空气中与水中结构振动方程，并利用Rayleigh积分公式，表示结构表面声压，获得结构表面振速的求解方程。进一步由振动模态正交性和坐标变换，将声辐射阻抗化为二重积分形式，从而确定结构振动模态系数，获得结构声辐射特性参数。求取简支矩形薄板在空气中和水中辐射声功率、均方振速和声辐射效率，并对其进行对比。研究结果可为各类板结构振动与噪声控制提供理论参考。

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时变长度轴向移动绳横向受迫振动数值分析

杨历，陈恩伟，吝辉辉，刘正士

2016, 36(3): 16-20. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.004

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分别建立移动集中载荷和移动分布式载荷作用下时变长度轴向移动绳系统的物理模型，基于Leibniz 法和Hamilton 原理推导具有时变参数的横向受迫振动方程，Galerkin法将其离散处理为一系列非线性常微分方程组，改进的四阶Runge-Kutta用于求解不同Galerkin截断阶数的非线性常微分方程组，同时分析基于有限元法求解系统运动方程及Newmark-β数值计算的移动集中载荷下变长度轴向移动绳系统横向振动特性。两种方法数值分析吻合性及收敛性表明建立变长绳移系统模型可靠性及求解时变参数系统方法有效性，同时变长度轴向移动绳系统在不同情况下采用恰当的Galerkin截断阶数能到达更好收敛性及保证计算精度。

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基于改进传递矩阵法的环肋圆柱壳固有振动分析

许瑞阳，王献忠，吴卫国

2016, 36(3): 21-25. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.005

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为了简化传统传递矩阵法中状态向量一阶微分方程复杂推导和得到不同边界条件下环肋圆柱壳的振动特性，基于Flügge壳体理论，通过采用改进传递矩阵法改进状态向量的选取，直接快速地从振动方程推导出圆柱壳结构场传递矩阵，并对场传递矩阵使用精细积分求解。根据环肋和壳体连接处变形连续条件导出环肋处点传递矩。最后通过自由、简支、固支三种不同边界条件下环肋圆柱壳固有频率计算结果与有限元计算结果进行对比，验证了改进传递矩阵法进行环肋圆柱壳振动分析有效性和适用性。

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圆柱绕流噪声预报的流场与声场模拟方法对比研究

张翰钦，陈明，孙国仓

2016, 36(3): 26-31. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.006

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以三维圆柱为研究对象，使用Lighthill声类比法研究其绕流发声问题。第一步进行流场计算，分别用大涡模拟（LES）、脱体涡模拟（DES）和瞬态雷诺平均法（URANS）模拟声源区流场，通过对比流场压力和涡量等参数，据此选取合适的流场仿真方法；第二步用基于Lighthill方程FW-H积分法和边界元法预报远场直发声，通过和Revell试验结果比较，分析各种计算方法差别。研究表明：进行流场仿真时LES计算结果最好，IDDES法在保证计算精度条件下能有效减少流场网格数量，URANS法误差很大；进行辐射噪声预报时，FW-H积分法和边界元法基本相同。

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潜孔钻机油气缓冲系统动态特性研究

胡均平，李威，李科军，刘成沛

2016, 36(3): 32-37. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.007

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为减小潜孔钻机冲击振动对动力头疲劳损坏，设计一套安装于动力头与钻杆之间的压力可调式油气缓冲系统，对该油气缓冲系统结构进行分析，阐述其工作原理。根据蓄能器工作原理，构建蓄能器等效模型。基于潜孔钻机和油气缓冲系统工作特性，建立带有该油气缓冲系统潜孔钻机振动模型。运用Matlab软件进行系统仿真，得到蓄能器充气体积、蓄能器预充压力、阻尼孔直径对系统动态特性综合影响规律。通过实验验证了模型的正确性，可为油气缓冲系统设计与优化提供理论参考。

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重型燃气轮机支撑结构动刚度计算分析方法

汤茂森1，荆建平1，周惠文2，周业涛2，王志强1

2016, 36(3): 38-41. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.008

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采用有限元仿真计算和实验测试相结合研究手段，测试某重型燃气轮机支架动刚度，以形成较为完备计算燃机支架动刚度的有限元仿真流程和计算分析方法。三维模型和实验测试所用试验件按4 :1进行缩比并建立模型、加工制作。采用锤击法进行测试，并以其结果对有限元仿真计算结果进行验证。经过对比验证发现两者所得到结果吻合较好。结果表明，基于实验测试燃气轮机支撑结构动刚度有限元仿真流程及分析计算方法是可行的，计算结果具有一定可靠性，对进行相关方面研究具有一定参考价值。

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加筋板机械导纳分频段计算方法

杨阳

2016, 36(3): 42-47. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.009

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提出一种新的加筋板机械导纳分频段计算方法，该方法可给出加筋板机械导纳的显式表达。根据不同频段内加强筋对平板振动特性的影响规律，将加筋板在低频段、中频段和高频段分别等效为各向异性板、各向同性板以及无限大板，从而获得加筋板分频段机械导纳显式表达式。以模态叠加法计算结果作为参照，对分频段方法获得的加筋板机械导纳结果进行比较检验；并进一步以L型加筋板为分析对象，对比分频段方法与有限元方法，计算结果显示：分频段计算方法所得结果与模态叠加法和有限元法计算结果虽然略有差别，但对于工程计算，其精度令人满意。分频段方法比模态叠加法和有限元法更为简洁快速，且具有频段划分清晰、可保留结构中低频段模态信息等优点，为后续简化分析更为复杂的加筋耦合结构振动特性提供了新途径。

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变截面管道流噪声数值计算

赵威1，彭旭1，陈明1，李奇2

2016, 36(3): 48-51. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.010

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采用变分形式的Lighthill声类比方程来定量地求解管路内流噪声。数值计算主要分为两步：第一步通过精细的流场网格计算非定常的噪声源；第二步将声源结果守恒插值至声学网格，并通过有限元法计算声传播。在非定常流场计算中采用大涡模拟(LES)湍流模型，以获取噪声源。与试验值对比发现数值计算结果与试验结果趋势一致，从而验证了计算结果的合理性。研究结果表明，在分析原截面突缩管的主要噪声源分布后，优化管截面获得很好的降噪效果。

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热镀锌线沉没辊动力学建模与稳定性分析

卢增静，肖彪，李伟，徐培民

2016, 36(3): 52-56. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.011

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为弄清热镀锌线锌锅内沉没辊的振动机理，须对其进行动力学建模。对锌锅内组件进行适当简化，分析沉没辊运动和受力情况，建立仅包含部分段带钢、沉没辊和轴承力学模型。在力学模型基础上,利用达朗贝尔原理建立相应的非线性动力学方程。求出系统静平衡位置，得到系统相对于静平衡位置动力学方程。利用李雅普诺夫稳定性理论对沉没辊运动稳定性进行分析，得到稳定性判据。动力学模型建立为以后研究沉没辊振动响应和振动控制奠定了基础。由运动稳定性判据可知适当的初始张力、带速和校正辊上推量有利于沉没辊稳定运行。

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液压挖掘机动力总成悬置系统隔振性能分析与优化

廖瘦石1, 2，高永毅3，蒋勉1, 2，蒋玲莉1, 2

2016, 36(3): 57-61. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.012

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以某型国产液压挖掘机为研究对象，建立动力总成悬置系统数学模型与Adams动力学模型，仿真分析结果表明系统存在严重的耦合现象，隔振性能不理想。利用Isight软件集成Matlab，以悬置刚度参数作为设计变量，悬置系统能量解耦率为目标函数，以固有频率合理分配为约束条件，建立优化模型并开展灵敏度分析与优化分析，优化后系统解耦程度得到明显改善，优化方案对液压挖掘机动力总成悬置系统实车优化具有一定参考价值。

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螺旋桨-轴系-艇体耦合系统振动控制分析与试验

胡睢宁1, 2，覃会1, 2，覃文源1, 2，张志谊1, 2

2016, 36(3): 62-65. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.013

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针对螺旋桨非定常激励力经由推进轴系激励艇体结构从而诱发辐射噪声问题，提出一种轴系纵向振动主动控制方法，将纵振控制器对称安装于推力轴承座上，通过反馈控制抑制轴承座振动。对螺旋桨-轴系-艇体耦合系统进行振动建模、控制和声辐射仿真分析，结果表明由纵向激励引起的艇体振动和辐射噪声能够得到抑制。为验证纵振控制器效果，在推进轴系试验台上进行试验验证，结果表明主动控制能够有效抑制推力轴承基座的纵向振动。

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含阻振质量基座的舱室声振特性FE-SEA法分析

倪杰，温华兵，仲启东

2016, 36(3): 66-69. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.014

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基于波动理论分析实心阻振质量阻抑振动波传递特性，根据阻抗失配与波动形式转换原理，设计矩形空心与实心阻振质量回路结构并引入到主机基座周围。以模态密度为划分子结构依据，将整船结构划分为FE子结构和SEA子结构。采用FE-SEA混合法对模型的舱室声振特性进行预测，与实验值进行对比，验证仿真结果的有效性。与原始结构进行对比，分析阻振质量对基座结构振动波阻抑特性。结果表明：布置矩形阻振质量回路后，含有空心阻振质量结构的舱室较原始基座结构和实心阻振结构有较好的减振降噪效果，尤其在中频段减振降噪效果明显优于低频段降噪效果。

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遭受水下爆炸的舰船缩比模型毁伤评估

程素秋，陈高杰，王树乐

2016, 36(3): 70-75. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.015

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对某型舰船缩比模型遭受水下爆炸的弹塑性动力响应进行数值仿真与实爆试验研究，基于总纵强度毁伤和局部塑性变形的表征参数进行毁伤等级评估。结果表明，加速度响应和毁伤等级随冲击因子增大而增大，局部响应与船体振型相关，局部塑性变形毁伤等级最高时总纵强度毁伤等级并不是最高。研究成果可为实船爆炸试验评估提供参考。

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约束层阻尼对飞机壁板隔声特性的影响

冯梓鑫1，韩峰1，冯盟1，王晓乐2，黄震宇2

2016, 36(3): 76-80. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.016

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约束层阻尼是飞机舱壁结构减振降噪的常用材料。为快速预计敷贴约束层阻尼的飞机壁板的隔声特性，以声阻抗管条件下均匀板传声损失测试结果和有限元模型计算结果为依据，分析约束层阻尼的质量、阻尼损耗因子及约束层厚度对板传声损失的影响效果，进而在混响室-全消声室条件下测试有限尺寸飞机壁板模型敷贴约束层阻尼板的隔声量。验证了基于阻抗管中获得约束层阻尼参数与整体传声损失的关系可用于预计飞机壁板敷贴约束层阻尼后的隔声特性。

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舵轴位置对全动舵面气动弹性稳定性的影响

史晓鸣，梅睿，苏轶龙，梅星磊

2016, 36(3): 81-84. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.017

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研究舵轴位置对全动舵面气动弹性特性的影响，用有限元方法分析舵面模态，当地流活塞理论计算非定常气动力，应用Lagrange方程，建立基于模态坐标运动方程。结果表明：当舵轴在根弦相对位置从前向后移动过程中，失稳形态由颤振转变为发散，并引起临界动压突变现象。失稳形态转变位置会随着攻角增大而逐渐后移。在转变位置之前，颤振临界动压随着舵轴后移，呈现先减小后小幅度增大趋势；在转变位置之后，发散临界动压随着舵轴后移单调减小。

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柴油发电机组隔振系统静平衡随机因素分析

周国豪，闫兵，董大伟，刘洋山

2016, 36(3): 85-88. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.018

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通过国标或铁标、行标将隔振器刚度偏差、底座加工偏差、质心位置偏差、质量偏差这四种主要不确定性因素拟合为正态分布，并确定其均值与标准差。采用蒙特卡罗法对隔振系统静压缩量与最大静压缩量差进行分析，得到单因素以及多因素下柴油发电机组隔振系统静压缩量与最大静压缩量差的大小，以及最大静压缩量差满足小于1mm的概率。探寻这些不确定性因素对隔振系统静平衡影响的大小，避免因精度要求、制造偏差等原因对隔振性能造成不良影响，最终在保证隔振器性能基础上能够较经济地制造隔振系统。

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海洋平台舱室高频噪声预报与控制

陈攀1，漆琼芳2

2016, 36(3): 89-93. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.019

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基于统计能量分析法，建立海洋平台高频噪声预报模型，采用VA One预报舱室有无舾装材料的高频噪声，将计算得到舱室噪声A声级与规范要求值进行对比，分别得到满足与不满足噪声规范要求的舱室。对不满足规范噪声要求的舱室采取降噪措施处理，并根据舱室能量输入情况和能量传递路径来确定阻尼材料最佳布置位置。根据不同吸声材料在不同频段内吸声特点，对舱室布置多层吸声材料组合并进行舱室声压级计算。选用序列二次规划法，对多层吸声材料厚度和重量进行声学优化，并通过七组对比计算验证优化结果的准确性。

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燃气电厂噪声污染及控制

邓勇

2016, 36(3): 94-99. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.020

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从几个方面对燃气电厂噪声控制过程和方法进行探讨：正确理解环评批复要求；合理设置燃气电厂总体布局工艺；系统分析燃气电厂噪声设备声源特性；准确模拟燃气电厂噪声；合理制定燃气电厂噪声控制措施；应用新技术需进行科学试验、验证；与各设计方配合内容等。上述燃气电厂噪声控制技术，在众多燃气电厂得到推广应用，取得良好效果。

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地铁引起的站台邻近建筑室内振动预测分析

刘长卿 1, 2

2016, 36(3): 100-105. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.021

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为了对地铁引起的站台邻近建筑楼层振动进行预测，提出并验证半经验半数值的振动预测方法，即运用实测经验法确定振源强度，有限元法分析建筑结构振动传递函数，将源强与传递函数相结合对建筑结构振动响应进行预测。利用半经验半数值的振动预测方法，对某地铁站台及其邻近建筑进行环境振动预测分析，得到地铁运行引起站台邻近建筑室内振动加速度级随楼层变化规律及其频谱特性。结果表明，半经验半数值的振动预测方法可行；地铁引起的站台邻近建筑内，随着楼层升高，低频振动受结构固有频率影响逐步放大，高频振动受阻尼影响能量衰减逐步减小，总振级随楼层增高呈先减小后增大趋势。该结果对地铁运行引起的站台邻近建筑室内环境振动预测及隔振设计具有实际意义。

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舰船柴油机组状态监测及减振效能在线评估系统

王强1，刘金鑫2，张兴武2，乔百杰2，陈雪峰2

2016, 36(3): 106-109. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.022

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主动隔振技术是一种具有治理舰船低频噪声潜力的新技术。针对舰船柴油机组主动隔振试验系统试验时间长、现场混乱、噪声大以及局部有限控制点信息无法进行全局减振效能评估的缺点，特研发一套柴油机组状态监测及减振效能在线评估系统。该系统具有状态在线监测、减振效能在线评估、数据采集和记录以及试验现场视频监控等功能，现场试验显示该系统可以节省时间，提高试验工作效率和工作舒适度，达到预期设计的目的和效果。

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工况传递路径分析用于辨识车内噪声源

仲典1, 2，蒋伟康1, 2

2016, 36(3): 110-114. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.023

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为了在不拆除耦合部件情况下，实现车内噪声辐射源和振动激励源快速辨识，应用工况传递路径分析方法建立车内噪声传递多输入、单输出模型。进行偏奇异值分析辨识出车内噪声主要辐射源和振动激励源，计算各条传递路径对车内噪声贡献量，并且将目标点合成噪声与实测噪声进行对比。在定置怠速工况下通过拆除某路径后预测噪声与实测噪声对比，验证模型正确性。该方法不限具体车型，可以广泛地应用于车内噪声传递路径分析。

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基于希尔伯特变换的信号优先级排序法在车内异响源识别中的应用

杨诚，胡美龙

2016, 36(3): 115-121. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.024

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在一个多输入-单输出系统中，若输入信号之间非独立，相互存在因果关系或线性影响，可能导致故障原因判断不明。利用基于希尔伯特变换的优先级排序法对相关输入信号进行考察，检验因果关系，确定优先级最高、对输出影响最大的输入。以空调压缩机壳体、压缩机吸气口、膨胀阀低压端、发电机四个主要测点振动信号作为非独立输入，以驾驶员右耳处声信号作为输出，将开空调时车内产生异响频率作为考察目标，利用该方法确定优先级最高信号为压缩机吸气口振动。该方法比传统方法更快捷、高效，易于为企业所采纳。

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基于近场声阵列的旋转机械噪声源识别

赖少将，李舜酩

2016, 36(3): 122-126. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.025

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为了有效控制旋转机械噪声，利用信号处理技术对整机或部件进行噪声源识别是十分必要的，噪声源准确识别可以为故障诊断和结构优化提供依据。首先论述建立均匀线性近场声阵列模型以获得空间声场数据的方法。其次，在传统波束形成结果基础上，利用反卷积法从中提取所需声场信息以实现对声源面可视化重构。接着，在所搭建转子噪声试验台上，利用近场声阵列提取各种工况下噪声信号，并识别出轴承以及盘轴连接处为转子主要噪声源，验证了基于声源成像反卷积法均匀线性近场声阵列在旋转机械噪声源识别方面的可行性。

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基于等效风速的风机功率波动特性分析

万书亭，成立峰，绳晓玲

2016, 36(3): 127-131. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.026

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自然界的风随机性强，风速和风向变化频繁。风机在实际运行中，经常因风的变化和控制策略问题引起风机频繁偏航、振动超限、故障停机等一系列工程问题。通过建立包含风剪切、塔影效应及偏航误差的等效风速模型，采用Matlab进行仿真分析，与风场实际运行数据进行对比，研究风机在等效风速下功率波动特性。结果表明，等效风速各分量对机组功率特性影响差异明显。可据此进行相关控制策略的优化设计以提高风机运行稳定性和风能利用率。

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基于单通道算法的内燃机油底壳辐射噪声分离

姚家驰1, 2，向阳1, 2，李胜杨1, 2

2016, 36(3): 132-136. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.027

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通过对内燃机的辐射噪声源进行分离和识别，得到的各独立噪声可为其减振降噪和监测诊断提供依据。在内燃机噪声源识别中，燃烧噪声和活塞敲击噪声在时域和频域上均有混叠，很难准确地将其进行分离。在半消音室中进行内燃机振动噪声试验，采集一路内燃机油底壳近场辐射噪声，先对其进行消除趋势项及滑动平均等预处理，减少随机误差成分，然后用集合经验模态分解得到IMF分量，用主分量分析降维，最后用快速独立分量分析进行盲源分离，并结合连续小波时频分析等方法进行识别。研究结果表明：通过采用单通道算法对内燃机油底壳辐射噪声进行分离和识别，可得到各独立分量，分别为内燃机的燃烧噪声和活塞敲击噪声。

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双通道定位与盲分离结合的噪声分离方法

卓瑞岩1，2，向阳1，2，李胜扬1，2

2016, 36(3): 137-141. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.028

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探索双通道定位算法与盲源分离相结合进行噪声分离的可能。根据双通道空间定位理论，以声音传播过程中在双通道间产生的延时差和强度差为线索对混合信号进行分离。当待分离的辐射噪声中存在时频混叠或同一位置多个源时，双通道定位分离算法能分离出不同位置处源信号，然后利用盲源分离方法对同一位置处的多个源信号进行再分离。在Roomsim中进行分离方案的可行性验证，假设房间六个壁能100 %吸收所有频率信号，不存在反射与混响，对比分析声源位置及个数对分离结果的影响。结果表明，当源位置的个数不大于3时，双通道定位分离算法能有效分离出不同位置的声源信号，用盲源分离方法可进一步分离出相同位置处的不同源信号，但当源位置个数大于等于4时双通道定位分离算法的分离性能降低。

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二冲程柴油机瞬时转速法诊断机理研究

王磊1, 2，向阳 1, 2，王帅1, 2

2016, 36(3): 142-146. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.029

摘要 ( )

PDF(1664KB) ( )

为了探究瞬时转速法的诊断机理，以5S50ME型二冲程柴油机为研究对象，测得柴油机在正常状态和故障状态时不同工况下的瞬时转速信号，得到不同工况下瞬时转速的变化规律，在此基础上，通过分析各工况下的瞬时转速波形图和频谱图，提出谐波幅值比和波动率峰值两种能有效反应柴油机故障状态的特征参数。以5缸机为研究对象，若1次谐波分量和5次谐波分量的谐波幅值比大于某一阈值，则说明柴油机存在单缸故障，并且故障缸为波动率峰值最小的缸。

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基于传递函数的发动机附件振动预测

刘丹1, 2，王辉1, 2，宋兆哲1, 2，杨景玲1, 2

2016, 36(3): 147-150. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.030

摘要 ( )

PDF(1671KB) ( )

阐述整车异常振动噪声的排查过程，确定问题为发电机和空调压缩机组件1阶共振。通过模态试验和有限元分析结果对比，保证仿真模型准确性，为下一步传递函数分析提供输入。通过测试第三主轴承盖到空压机远端处传递函数，得到结构阻尼信息。采用相同阻尼值，对空调压缩机支架更改前后传递函数进行对比，改进后第1阶模态共振频率提高，同时幅值也有降低。对改进后样件进行整车试验，结果表明，在默认激励保持不变基础上，可通过传递函数来间接反应最终响应结果，从而验证可以利用传递函数对发动机外附件振动进行预测。

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往复泵曲柄连杆机构振动特性分析

夏江敏1，刘海冰2，张振海1，朱石坚1，俞翔1

2016, 36(3): 151-154. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.031

摘要 ( )

PDF(1317KB) ( )

运用刚性和柔性多体系统动力学理论，对舱底泵曲柄连杆机构进行运动学和动力学计算，分析出其主要激励力频率和大小，并运用多体系统动力学软件Adams，对其进行运动学、动力学仿真和振动分析。结果表明，用柔性多体动力学理论将机构柔性化，能够更加准确揭示其振动特性，对往复泵设计和低噪声修理具有重要参考意义。

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基于快速诊断的空调系统引起车内异响研究

杨诚,赖天华,周晓斌,孙焕坤，赵毅

2016, 36(3): 155-158. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.032

摘要 ( )

PDF(1325KB) ( )

汽车空调系统是引起车内异响的主要原因之一，针对某款SUV汽车在开启空调后车内出现明显的“呜呜”异响声的现象，应用传递路径分析和增量分析相结合方法进行快速诊断。在实车上进行噪声测试分析，运用频谱分析法和声学互动滤波技术确定出引起车内异响的主要激励源为空调系统的压缩机；结合对异响传递路径和增量综合分析，快速确定车内异响的主要辐射源为膨胀阀和蒸发器。并采取减振降噪措施，有效降低了车内所存在的异响，降噪效果达2.5dB(A)。

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基于阶次窄带包络分析的直驱风机轴承微弱故障诊断

丁雪娟1， 2，王红星1， 2

2016, 36(3): 159-163. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.033

摘要 ( )

PDF(1255KB) ( )

针对变转速工况下直驱风电机组滚动轴承早期微弱故障难以诊断的技术难题，提出一种基于阶次窄带包络的滚动轴承早期故障诊断新方法。首先，求出变转速下直驱风电机组滚动轴承故障信号时频谱，并设定等效转频。再利用时频自动搜峰算法搜索出等效转频对应阶次时频峰值。进一步，采用最小二乘法拟合得到转速信号变化曲线，通过该转速曲线计算出重采样鉴相时标，并对原信号进行等角域重采样。最后，对采样后角域信号进行窄带包络分析得到含滚动轴承故障信号的阶次窄带包络谱，该阶次窄带包络谱可用于滚动轴承故障诊断。该方法同时克服了变转速影响和低频调制微弱信号难以提取的问题，为滚动轴承故障诊断提供新方法。直驱风机滚动轴承应用实例验证了方法的有效性。

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基于模态应变能法的弹性薄板损伤识别

刘文光，颜龙，郭隆清

2016, 36(3): 164-168. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.034

摘要 ( )

PDF(1907KB) ( )

针对薄板构件振动疲劳损伤问题，提出基于模态应变能结构损伤识别新方法。该方法以结构损伤会导致其模态性能变化为依据，通过比较弹性薄板结构单元损伤前后的模态应变能变化率构造损伤指针。在构建损伤指针之前，假定弹性板的刚度是由单元刚度组成，在定义单元刚度灵敏度公式基础上建立弹性薄板损伤前后模态应变能变化关系。最后，基于模态柔度曲率法验证模态应变能法在弹性薄板单损伤与多损伤识别方面的优劣性。

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利用改进重相干分析改进订标机工况传递路径模型

郑启明，钱静

2016, 36(3): 169-173. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.035

摘要 ( )

PDF(1701KB) ( )

工况传递路径分析（OPA）在应用过程中可能存在传递路径遗漏或错误估计问题。为此，以缝纫式订标机为研究对象，针对其振源之间存在互相关情况，将基于偏相干理论改进重相干分析技术，应用于订标机工况传递路径模型优化。基于改进重相干分析技术，利用Matlab对多输入-单输出工况传递路径模型进行分析，改善重要传递路径被遗漏情况，确定对目标点输出影响较大的输入信号，剔除次要输入，最终建立起更符合订标机真实系统又相对简化的六输入、单输出工况传递路径模型，为更深入的工况传递路径分析提供可靠前提。

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基于耦合Duffing振子的微弱故障信号检测

王晓东1, 2，赵志宏2，杨绍普1, 2

2016, 36(3): 174-178. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.036

摘要 ( )

PDF(1833KB) ( )

针对传统信号处理方法在低信噪比条件下对微弱信号检测的不足，提出一种对双Duffing振子进行阻尼项耦合的方法，通过对此系统进行动力学分析，比单个Duffing振子具有更加复杂的动力学行为。阐述了基于相平面变化的微弱信号检测原理，对时间进行尺度的变换，实现了未知频率信号的检测，最后对微弱脉冲信号进行检测以及真实的故障轴承的早期诊断，取得了较好的效果，该方法在无线通信、雷达系统、旋转机械早期故障诊断等领域具有广阔的前景。

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K-SVD小波降噪在齿轮故障诊断中应用

钟也磐，陈卫

2016, 36(3): 179-183. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.037

摘要 ( )

PDF(1490KB) ( )

针对早期齿轮故障诊断中噪声干扰大，故障特征难以提取的问题提出基于K-SVD稀疏表示小波降噪算法。该算法克服传统小波阈值降噪算法只对小波系数进行逐点处理，而忽略小波系数整体架构的缺点，充分考虑小波系数结构特点，在强噪声下仍具有很好稳健性。通过对模拟信号和实测发动机减速器齿轮毂信号分析，证明小波降噪算法正确性和在实际工程应用中的价值。

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单层隔振系统中塑性限位器应用设计

韩阳，谌勇，陈锋

2016, 36(3): 184-189. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.038

摘要 ( )

PDF(1755KB) ( )

提出舰船单层隔振系统中采用以聚氨酯泡沫为材料的限位器进行设备限位，研究塑性限位器各参数对舰船设备最大加速度和最大相对位移这两个重要指标的影响，提出确定限位器参数理论方法，采用Matlab软件将塑性限位器理论量化方法和设计计算程序用于单层隔振系统模型，并进行冲击实验，证明该理论方法的正确性。

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波纹芯体夹层板分频段隔声性能的多参数优化

李会荣1，郑辉1, 2，杨浩森1，米永振1

2016, 36(3): 190-196. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.039

摘要 ( )

PDF(1476KB) ( )

应用遗传算法与梯度算法相结合的混合优化算法，在结构质量及整体刚度约束下，分两个频段对波纹芯体夹层板在中置点声源激励下平均透射声功率进行单参数和多参数优化分析，其中优化目标函数，即夹层板透射声功率用谱元法和Rayleigh积分进行建模计算。优化结果表明，单参数和多参数优化都能明显改善波纹芯体夹层板在高频段（701 Hz～1 500 Hz）的隔声性能，但两种方法在低频段（1 Hz～700 Hz）效果均不显著,证明单纯针对结构参数优化能够有效地抑制由局部模态引起的透射声峰值，但是对结构整体模态引起的透射声峰值影响有限。进一步对比表明，对具有多个结构参数的波纹芯体夹层板，其隔声性能多参数联合优化结果明显优于单参数优化结果。

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垂尾抖振控制中的多重动力吸振器设计研究

李斌

2016, 36(3): 197-200.

摘要 ( )

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两种新型材料地铁轨枕的降噪性能研究

许孝堂1，王衡禹1，刘玉霞1，王军2，温泽峰1，吴磊3

2016, 36(3): 201-204. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.041

摘要 ( )

PDF(1289KB) ( )

利用基于有限元-边界元方法结合的轨道系统振动-声辐射模型研究采用树脂材料和不饱和聚酯材料制造两种新型材料地铁轨枕振动-声辐射特性。首先通过力锤敲击方法分别得到两种新型材料轨枕和传统混凝土轨枕结构阻尼系数。然后，用三维实体有限元模型模拟包含钢轨、轨下垫层、轨枕和道床的轨道结构，以单位力作为激励源，采用有限元法计算轨道结构系统响应。最后，以轨道结构位移响应作为输入，利用声学边界元法计算得到轨道结构声辐射。仿真结果表明，两种新型材料轨枕比传统混凝土轨枕都具有一定减振降噪效果。两种新型材料轨枕相比之下不饱和聚酯材料轨枕降噪效果要比树脂材料轨枕更显著。

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黏弹性阻尼器温度软化效应补偿控制

刘文斌，涂建维

2016, 36(3): 205-209. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.042

摘要 ( )

PDF(1470KB) ( )

提出新型黏弹性阻尼器温度软化效应的补偿与控制策略，通过控制试验检验智能控制器精度及温度软化效应补偿控制效果。据此研制出基于脉宽调制技术的温度补偿智能控制器，结果表明，智能控制器精度较高，所提出的温度补偿控制策略可以很好地补偿黏弹性阻尼器温度软化效应，控制器精度与补偿效果均能满足阻尼器实际工作要求。

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磁流变阻尼器控制砂轮振动实验

胡航领，何立东

2016, 36(3): 210-213. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.043

摘要 ( )

PDF(1280KB) ( )

砂轮振动是磨床磨削过程中产生工件加工表面振纹，影响加工质量的重要因素。针对砂轮不平衡引起主轴振动，搭建砂轮振动控制实验台，模拟磨床工作状态。在砂轮主轴上安装磁流变阻尼器，实验研究阻尼器对砂轮振动控制影响规律。结果表明，在砂轮机工作转速下，阻尼器通入电流，砂轮主轴振动峰峰值及转频振动幅值均有明显下降，降幅随电流增大而增大。通过分析时域及频域波形，可知阻尼器能有效抑制砂轮主轴振动，使砂轮振动保持在较低水平。

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基于Stewart平台微振动主动控制分析与实验

李乔博，王超新，黄修长, 张志谊

2016, 36(3): 214-218. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.044

摘要 ( )

PDF(1700KB) ( )

以压电棒为主动元件构建立方体Stewart隔振平台，采用基于DSP的数字控制系统和Fx-LMS自适应算法进行振动控制。对输入输出通道辨识方法和主动控制模块进行测试，并给出隔振平台隔振效果验证。实验结果表明，对于10 Hz～100 Hz范围内的单频干扰，可实现24 dB以上抑制效果，对于双频干扰，也具有良好的控制效果。

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拖曳线列阵流噪声抑制实验

祝献，葛辉良

2016, 36(3): 219-221. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.045

摘要 ( )

PDF(1268KB) ( )

拖曳流噪声主要由流激缆阵振动和湍流边界层起伏压力引起的两大类噪声组成。已有研究表明当拖曳线列阵声纳达到一定拖速后，流噪声是限制低频拖曳线列阵声纳探测性能的主要因素，因此，研究流噪声抑制方法对提高低频拖曳线列阵声纳探测能力具有重要的意义。通过设计不同测量阵段构建流噪声测量系统,利用实验测量数据研究流噪声空间相关性和流噪声抑制方法。通过研究表明，利用4～20个密排水听器构成水听器组较单个水听器在500 Hz以下可提高8 dB～15 dB左右的流噪声抑制能力，同时也可通过柔性的水听器安装结构达到抑制流激振动流噪声效果。

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采用主被动控制技术的自然通风隔声窗研究

刘丹，陈自勇，脱晓冰

2016, 36(3): 222-228. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1335.2016.03.046

摘要 ( )

PDF(1340KB) ( )

现有自然通风隔声窗无法有效解决中低频噪声问题，将有源控制技术应用于自然通风隔声窗上，结合聚氨酯吸声棉、微穿孔板，验证了主被动控制系统分别在100 Hz～400 Hz，400 Hz以上范围内可以有效降噪，且整窗隔声性能等同于普通窗全关状态，并在出风口降噪量可以达到32.6 dB(A)。

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