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    2025年-5期封面、目次
    2025, 45(5): 0-1. 
    摘要 ( )   PDF(1466KB) ( )  
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    振动理论与数值解法
    基于惩罚机制的鲁棒波束形成方法
    覃业梅, 张玉郴, 赵慎, 李伟, 胡博飓
    2025, 45(5): 1-6. 
    摘要 ( )   PDF(2312KB) ( )  
    常规波束形成方法由时延求和实现,算法简单,但由于主瓣宽、旁瓣级大,难以满足精确定位声源的需求。针对该问题,提出一种基于惩罚机制的波束形成方法。首先根据常规波束形成结果得到惩罚矩阵,然后将惩罚矩阵融合到阵列流形矩阵中得到新的波束形成结果,从而提高波束形成结果的空间分辨率。在波束形成的过程中,受测量设备精度、测量环境等因素制约,不可避免会产生导向向量失配误差。为克服导向向量失配问题,结合最陡上升方法调整导向向量,进一步提出基于惩罚机制的鲁棒波束形成方法,可更好地增强波束形成效果。数值仿真和实验表明,基于惩罚向量的波束形成算法可有效压缩主瓣宽度,改善定位精度;且鲁棒改进的算法可有效提升波束形成的稳健性。
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    宽带低频水下声学超材料吸声性能研究
    罗岚心, 吴绍维, 刘宝, 肖程诗
    2025, 45(5): 7-12. 
    摘要 ( )   PDF(2412KB) ( )  
    基于局域共振和耦合共振效应,结合梯度折射率结构的宽带特性,提出一种内嵌半径梯度变化的弹性板散射体的局域共振型声学超材料(Locally Resonant Acoustic Metamaterials,LRAMs),可实现宽带低频水下吸声,并根据声-固耦合理论,建立考虑钢板背衬的LRAMs有限元计算模型,通过传递矩阵法进行理论验证。计算分析2 000 Hz以内LRAMs的水下低频吸声性能,研究材料结构参数的改变对吸收峰幅频特征的调控机理,最后利用稳态-频域扰动计算并分析不同静水压力对结构吸声性能的影响。结果表明:内嵌多个半径梯度变化的谐振器可在低频段有效拓宽材料的水下吸声频带,材料几何参数的变化会显著影响吸收峰的幅频特性,且该结构在静水压力作用下的吸声效果能保持一定稳定性。因此可针对目标频谱特性,通过优化材料结构参数,有效改善LRAMs低频段的吸声性能。
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    双悬臂梁的多截面钝体流致振动响应研究
    张悦, 钟颖, 林佳继, 程广贵, 张忠强, 孙万
    2025, 45(5): 13-18. 
    摘要 ( )   PDF(2423KB) ( )  
    基于风洞实验研究截面形状与悬臂梁特征对钝体流致振动响应特性的影响规律。首先建立系统控制方程,阐明双悬臂梁对于钝体攻角的影响,其次搭建风洞实验平台,分析不同形状钝体与悬臂梁对输出振幅和动能响应的影响。实验结果表明,当钝体截面为方形时,配置双梁可以显著提高高风速域的振动响应;当钝体截面为梯形时,在高风速区间振幅线性增长的同时临界风速大幅降低,可扩大有效工作风速带宽;当钝体截面为D形和灯泡形时,系统临界风速与振动性能皆劣于方形和梯形。结果表明矩形迎风面钝体可提高系统振动响应,并且在配置双梁后系统动能大幅增长,增长率分别达到361.49 %、65.43 %。相关研究结果可作为基于流致振动系统的结构设计依据,为提高低或高速流场的能量转换效率提供理论支撑。
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    考虑相变效应的柔性系统半主动控制研究
    李煜, 赵倩, 杨小龙, 袁静, 蒋会明
    2025, 45(5): 19-25. 
    摘要 ( )   PDF(3007KB) ( )  
    提出一种新型的磁流变阻尼器固液双相本构模型,以准确描述磁流变阻尼柔性系统的动力响应并指导相应的控制策略设计。首先,根据弹塑性假设推导磁流变液处于不同相态时的力学模型以及相变判别条件。然后,通过正弦激励实验验证固液双相本构模型描述磁流变阻尼器力学行为的准确性。最后,基于所提出的模型对磁流变阻尼柔性系统进行数值仿真研究并提出一种抗固化控制策略。结果表明,所提出的理论建模方法可以准确描述磁流变液的相变效应对磁流变阻尼柔性系统振动抑制效率的影响。相较于固定电流控制与单点反馈控制,抗固化控制分别使磁流变阻尼柔性系统的振动抑制效率提高24.3 %和16.1 %。该研究可为磁流变阻尼器在柔性系统中的应用和控制研究提供理论参考。
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    自由场与半浸没球壳多基地回波路径分析
    王重凯, 彭子龙, 周富霖, 彭绍康
    2025, 45(5): 26-33. 
    摘要 ( )   PDF(2410KB) ( )  
    针对自由场和界面附近球壳目标回波传播路径问题,采用弹性球壳声散射简正级数解和有限元仿真结果结合频域间接法,求解自由场和半浸没状态下球壳多基地回波时域曲线。利用围线积分方法获得浸没水中球壳以及真空中球壳环绕波的相速度和群速度频散曲线。分析在平面波入射条件下,自由场和半浸没状态下球壳反对称波的传播路径,给出两种状态下的球壳收发分置回波到达时刻估计公式。分析入射信号频率以及球壳厚度对自由场中球壳回波的影响。结果表明,对于自由场中的球壳,当入射信号频率在吻合频率附近时,回波中的反对称波幅度较大;随着球壳厚度增加,厚球壳的回波趋于实心球情况,且从极薄壳中的反向回波中可以观察到由s0波引起的等间隔回波。球壳半浸没状态下的回波比自由场中的回波更加复杂。研究结果对自由场和界面附近目标识别具有一定参考价值。
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    复合结构声学覆盖层的宽带吸声特性研究
    叶少芃, 吴浩弼, 应童, 陶猛
    2025, 45(5): 34-40. 
    摘要 ( )   PDF(2446KB) ( )  
    设计一种含有圆形空腔、金属板(铝和钢)以及铝制金属薄板的复合结构声学覆盖层,利用有限元方法计算覆盖层的位移云图并分析其吸声机理,探讨不同的材料和几何参数对吸声性能的影响。结果表明:该覆盖层在783~15 000 Hz范围内平均吸声系数在0.96 以上,以0.8 作为标准,其吸声系数有14 217 Hz吸收范围,具有宽频带、高吸声的特性。此外,在受到3 MPa的静水压力时,该覆盖层的最大形变仅为1.61 mm,平均吸声系数仍能保持在0.96 以上,可很好地将结构的稳定性和吸声的优越特性相结合。
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    基于Volterra组合滤波的变压器噪声主动控制方法
    李亚俊, 孔维健, 吴超
    2025, 45(5): 41-45. 
    摘要 ( )   PDF(2439KB) ( )  
    针对线性窄带主动噪声控制(Linear narrowband active noise control,NANC)抑制变压器非线性噪声性能不佳的问题,提出一种基于Volterra 和FIR 组合滤波的变压器噪声非线性主动控制方法(Volterra and FIR filter-based nonlinear active noise control,VFNLANC)。该方法通过Volterra 滤波器的谐波抑制特性处理变压器的非线性噪声,并将通过Volterra 滤波器的滤波信号作为FIR 滤波器的输入进行二次滤波,以缩小Volterra 滤波器的截断误差。考虑变压器声道具有时变特性且存在扰动噪声,在VFNLANC方法中设计次级通道混合辨识架构,通过离线辨识生成初始通道参数并结合在线辨识实时更新参数,可既保证辨识精度又降低计算复杂度。采用实际变压器噪声数据对所提方法进行了仿真实验,结果显示VFNLANC方法的降噪量比NANC方法提升3.2~6 dB。
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    任意边界下硬涂层变厚度薄壁圆柱壳固有振动特性研究
    常宇枫, 王宇, 贾小羽, 王鹏, 谷月
    2025, 45(5): 46-52. 
    摘要 ( )   PDF(2400KB) ( )  
    基于Rayleigh-Ritz法分析任意边界条件下硬涂层阻尼变厚度薄壁圆柱壳的固有振动特性。首先,采用傅里叶级数展开式将变厚度圆柱壳的基体厚度展开为一个统一的厚度变化函数;其次,利用人工弹簧技术模拟任意边界条件,并采用Flügge 壳理论建立硬涂层变厚度薄壁圆柱壳的动力学模型;最后,推导Lagrange 动力学能量泛函方程,求解得到壳体的固有频率和模态损耗因子。通过与现有文献和有限元仿真结果对比,验证方法的有效性。研究表明,平动弹簧对壳体的固有频率影响较大;固有频率在5 种边界条件下随周向波数的升高呈现出先减小后增大的趋势,E1-E1边界条件对模态损耗因子的影响最大;硬涂层的厚度和杨氏模量会影响壳体的固有频率和模态损耗因子。
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    Z曲线盘绕型声学超材料设计与性能探究
    毕新锐, 李智琦, 陈文炯, 孔卫宏, 朱强, 肖鹏
    2025, 45(5): 53-58. 
    摘要 ( )   PDF(2426KB) ( )  
    针对传统Helmholtz 共振腔吸声材料通常采用增大结构尺寸以控制中低频段噪声问题,提出一种基于Z曲线盘绕结构的多胞元声学超材料,旨在实现较小尺寸下低频宽带的吸声效果。利用COMSOL Multiphysics 建立该盘绕结构的压力-热黏性声学有限元模型,探究胞元盘绕结构几何参数对吸声性能的影响,开展多胞元组合结构吸声性能分析。通过3D打印制备多胞样品并进行阻抗管测试实验,验证仿真结果的有效性,结果表明该声学超材料具有229~850 Hz范围内连续高效的吸声性能,可为解决低频噪声控制问题提供新思路。
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    基于粒子群算法的MR阻尼器恢复力非参数化识别
    陈天威, 许斌, 赵冶,
    2025, 45(5): 59-64. 
    摘要 ( )   PDF(2402KB) ( )  
    强动力荷载作用下结构大多发生非线性行为,不同结构的恢复力模型差别很大难以用统一模型描述,且在实际工程中难以测量所有自由度的动力响应。近年来粒子群优化算法被逐渐应用于结构系统识别领域,但大多局限于线性系统。因此,提出一种基于粒子群算法的非线性结构识别方法,该方法能够在结构部分自由度动力响应未知的情况下,不依赖于特定的参数化模型对结构质量以及非线性恢复力进行识别。同时对粒子群算法的惯性权重进行改进,以减小计算误差。在线性多自由度系统中引入两种不同磁流变阻尼器,在模拟非线性行为的同时,验证方法的一般性和识别多处非线性行为的能力。通过数值模拟结果比较,证实了所提方法以及惯性权重改进的有效性。
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    基于Fano共振的宽频通风声学超材料
    张崇卓, 肖蓉蓉, 叶少芃, 陶猛
    2025, 45(5): 65-70. 
    摘要 ( )   PDF(2284KB) ( )  
    传统的隔声结构往往无法同时满足中低频宽带隔声和自由通风的要求,因此,提出一种基于Fano 共振干涉的通风声学超材料。该声学超材料在508~674 Hz频率范围内可实现超过90 %的声波衰减,同时保持开口面积占比达56 %。超材料采用开放区域和不均匀横截面通道的折叠结构,通过引导声波穿过这两个区域,激发类Fano 共振干涉的不对称传输,形成有效反射声波,进而起到显著的隔声效果。通过参数化分析,研究结构单元的可调声学性能,并通过遗传算法对这些参数进行优化,以实现500~1 000 Hz更宽频段的声音衰减。研究为同时实现中低频宽带隔声和自由通风提供了一种高效的解决方案,通过模拟和实验证明了其结果的可靠性,可为相关领域的研究提供新的思路和方法。
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    声子晶体刚架结构的能带折叠及振动抑制研究
    张明思, 王芳, 黄志高
    2025, 45(5): 71-76. 
    摘要 ( )   PDF(1960KB) ( )  
    提出一种用于低频宽带振动抑制的新型声子晶体刚架(Phononic Crystal Rigid Frame,PCRF)结构。该结构的单胞由X型子结构和预变形子结构组成。利用有限元法(Finite Element Method,FEM)计算其色散关系,证明PCRF结构可以打开能带折叠点,并探讨其能带折叠机理。基于谱元法(Spectral Element Method,SEM)建立理论模型,其振动传递率的计算结果与有限元分析结果高度吻合。与传统X型周期刚架结构相比,PCRF结构通过打开能带折叠点,可在特定频率范围内产生两个新的振动带隙,从而拓宽减振频率范围。此外,还讨论了几何参数α 对PCRF结构带隙的影响。
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    前置定子导管桨的导管边界层脉动压力波数-频率谱特性及机理分析
    李旭, 李光明, 张宇祥, 魏建辉, 李昌龙, 黄修长
    2025, 45(5): 77-83. 
    摘要 ( )   PDF(2519KB) ( )  
    针对前置定子导管桨运转时导管边界层内的壁面脉动压力特性和脉动压力产生机理开展研究。采用大涡模拟方法对前置定子导管桨推进下无附体的Suboff 模型进行计算,采用波数-频率域分析方法分析前置定子导管桨导管壁面脉动压力的特性以及波数-频率域的变化规律,通过求解泊松方程对比边界层中所有源项对总壁压的相对贡献。结果表明,导管内、外壁面脉动压力的自功率谱与逆压梯度下平板脉动压力的自功率谱特性相似;在导管内、外壁面和定子壁面脉动压力波数-频率谱中均出现叶频及倍叶频特征;导管外壁面平均湍流作用项引起的分压谱占主导地位,导管内壁面平均湍流作用项与湍流-湍流作用项分压谱贡献相当。
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    一种基于CAE-GAN的RV减速器降噪方法
    范啸宇, 刘韬, 王振亚, 陈朝阳, 王亚南, 王贵勇
    2025, 45(5): 84-91. 
    摘要 ( )   PDF(2802KB) ( )  
    针对在RV减速器往复运动过程中所采集的振动信号干扰大,传统滤波方法过分依赖专家经验以及参数选择困难等问题,提出一种基于卷积自编码的生成对抗网络(Convolutional Auto-encoder GAN,CAE-GAN),应用于RV减速器振动信号降噪。首先,针对生成对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)训练时收敛困难的问题,通过引入距离函数改进生成器的损失函数,提高模型的稳定性。其次,引入跳跃连接改进生成器的网络结构,在增强模型收敛能力的同时,进一步提升模型的降噪性能。最后,使用RV减速器振动数据对所提方法进行验证。实验结果表明:所提方法具有更好的降噪性能且能够提高故障诊断准确率。
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    导叶周向非均匀分布对矿用两级轴流局部通风机性能的影响
    陈庆光, 王钦昌, 林先来, 刘海秀
    2025, 45(5): 92-97. 
    摘要 ( )   PDF(2186KB) ( )  
    矿用轴流式局部通风机是应用于煤矿井下掘进工作面的重要通风设备,其在工作时产生的强烈噪声严重危害作业人员身心健康,如何降低风机噪声成为亟待解决的问题。针对一台FBS No8.0 型矿用两级轴流局部通风机,在3 种导叶周向非均匀分布方案中,首先采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法对风机全流道内的非定常流动进行数值模拟,然后采用FW-H (Ffowcs Williams-Hawkings)方法预测风机各部分的气动噪声,重点研究第一级导叶周向非均匀分布对风机气动性能和噪声特性的影响。结果表明:在一定的调制振幅A 范围内对导叶采用合理的周向非均匀分布方案,不会导致风机气动性能显著变化;第一级导叶周向非均匀分布可使第二级动叶吸力面的静压分布更均匀,抑制叶片涡流的产生及脱落,从而降低宽频噪声;第一级导叶周向非均匀分布,还可以降低低频段的离散噪声峰值,因此选择合适的调制振幅A,不仅能够保证风机的气动性能,而且具有显著的降噪效果。
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    附加式声学黑洞梁对平板的振动影响分析
    郭新, 李伟, 温华兵, 史自强
    2025, 45(5): 98-103. 
    摘要 ( )   PDF(2252KB) ( )  
    声学黑洞(Acoustic Black Hole,ABH)具有宽频高效的振动控制能力,且其结构简单、易于实现,因此在结构振动控制领域有广泛应用前景。动力吸振器是工程中常用的振动控制装置,其对低频振动的控制效果良好,但是存在振动控制频带窄的问题。结合声学黑洞结构和动力吸振器原理设计一维声学黑洞动力吸振器(One-dimensional AcousticBlack Hole Dynamic Vibration Absorber,1D ABH-DVA),将1D ABH-DVA作为动力吸振元件附加于主结构,通过1D ABH-DVA自身丰富的动态特性和高效的振动能量吸收耗散能力实现对主结构宽频稳定的振动控制。探索附加1D ABH-DVA板结构的动态特性,验证1D ABH-DVA对板结构宽频稳定振动峰值的抑制效果,分析1D ABH-DVA的减振特性,并探究1D ABH-DVA对板结构的振动控制机理,对于声学黑洞的应用研究具有参考价值。
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    迷宫开口管形声子晶体带隙及隔声性能研究
    杜旭雅, 张军
    2025, 45(5): 104-109. 
    摘要 ( )   PDF(2010KB) ( )  
    被动噪声控制工程中,中低频噪声的隔离和吸收是控制难点,有效方法之一是采用新型声子晶体。提出一种迷宫开口管形声子晶体结构,并根据Bloch 定理和Helmholtz 方程,使用有限法对该声子晶体进行带隙计算,并对其在不同频率范围的隔声量进行研究。结果表明该声子晶体在500 Hz 左右、1 400 Hz 左右以及1 600~2 000 Hz 的范围内有明显的隔声量高峰,与其带隙相对应,在带隙范围内的隔声能力提高明显。经结构参数优化后,该型声子晶体在1 000~1 500 Hz范围内的记权隔声量提高8.73 dB,优化后的声子晶体在中低频噪声控制方面有潜在的应用场景。
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    信号处理与故障诊断
    改进图注意力网络变工况滚动轴承故障诊断方法
    李耀华, 张鑫杰
    2025, 45(5): 110-116. 
    摘要 ( )   PDF(2109KB) ( )  
    针对滚动轴承工作环境复杂、常伴有较高等级噪声所致故障难以识别以及传统神经网络在小故障样本情况下识别精度不高的问题,提出一种基于去相关谱回归(Decorrelated Spectral Regression,DSR)与改进图注意力神经网络(Graph Attention Network v2,GATv2)相结合的变工况滚动轴承故障诊断方法。首先,在数据处理过程中提取多域轴承振动信号特征,丰富原始特征集;之后利用去相关谱回归方法降低特征维度,同时消除人为筛选特征引起的选择偏差;最后采用改进的图注意力神经网络进行故障诊断。实验中使用帕德博恩大学轴承数据集,与一些经典模型对比的结果表明,所提方法具有出色的抗噪能力并且在小样本情况下仍具有较高的检测精度
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    基于瞬时频率估计的变转速齿轮箱故障诊断方法
    李韵, 杨东来, 李鸿光, 周吉文
    2025, 45(5): 117-122. 
    摘要 ( )   PDF(1973KB) ( )  
    提出一种基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)的多项式相位信号瞬时频率估计方法,并将该方法用于行星齿轮箱的故障诊断。不同于传统基于相位微分或时频表示等方法,所提方法将多项式相位信号视为一种状态空间模型,其状态向量由信号的多项式相位系数组成,从而将对局部多项式相位系数的估计转化为对状态空间模型的求解过程。为确定瞬时相位,采用EKF求解状态空间模型,并结合多项式回归和O′ Shea 细化策略对结果进行改进。最后利用从故障信号中提取得到的瞬时相位进行角度域重采样和阶次分析,从而实现变转速情况下的行星齿轮箱故障诊断。仿真结果表明,所提方法可以准确提取瞬时频率,且具有较好的抗噪性。通过行星齿轮箱故障模拟实验验证了所提方法的有效性。
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    基于FRCMDE与IBOA-LSSVM的变压器故障声纹诊断方法
    高家通, 康兵, 许志浩, 王宗耀, 丁贵立, 袁小翠,
    2025, 45(5): 123-130. 
    摘要 ( )   PDF(2903KB) ( )  
    为提高多尺度散布熵对信号演化敏感度,提升变压器故障声纹诊断准确率,将分数阶精细复合多尺度散布熵(Fractional Refined Composite Multiscale Dispersion Entropy,FRCMDE)运用于变压器声纹特征提取。首先,确定FRCMDE参数,提取不同状态下变压器声音信号的FRCMDE熵特征;其次,采用改进蝴蝶算法(Improved Butterfly Optimization Algorithm,IBOA)对最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LSSVM)进行参数优化并构建IBOA-LSSVM模型,利用IBOA-LSSVM模型对特征数据进行分类,实现变压器故障声纹诊断;最后,为验证该方法的有效性,将其与其他经典方法比较,研究结果表明:所建FRCMDE-IBOA-LSSVM模型可有效区分8 种状态下的变压器声音信号,诊断准确率达到99.69 %,均高于其他方法。该方法可为变压器不停电监测与故障声纹诊断提供参考。
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    塔式起重机小样本条件下结构损伤智能诊断方法研究
    杨蕊, 安增辉, 宋世军, 孟祥林, 张茹, 黄文武
    2025, 45(5): 131-137. 
    摘要 ( )   PDF(1817KB) ( )  
    塔式起重机(塔机)的结构损伤智能诊断是其高效稳定运行的重要保障措施。然而,由于塔机严格的维护保养制度,实际损伤样本相对较少,导致基于数据驱动的模型仅能从中学习到极为局限的诊断知识,致使诊断准确率大幅下降。针对此问题,引入对比学习的特征提取思想,提出塔机小样本条件下结构损伤智能诊断方法。该方法主要通过构建核函数引导的对比学习损失函数和标准分类损失函数实现,其中,核函数引导的对比学习损失函数能通过高斯核将特征映射到无穷维空间中进行样本对度量的学习,并采用超参数控制分类边界的带宽。最后,借助通过塔机物理仿真模型实验台和真实服役塔机采集的损伤样本验证所提方法的有效性,实验结果表明所提方法在小样本条件下诊断塔机损伤相比于深度学习模型和标准对比学习模型具有鲁棒性和优越性。
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    基于智能频带分割的实时变速轴承故障诊断法
    王思思, 蒋淑霞, 陈晓飞, 吴杰, 黄成祥
    2025, 45(5): 138-145. 
    摘要 ( )   PDF(2364KB) ( )  
    针对实时变速工况下滚动轴承故障信号特征提取与在线识别难题,提出一种创新性的轴承故障诊断方法。该方法融合频带分割(Frequency Band Spliting,FBS)与经遗传算法优化的BP神经网络(Genetic Algorithm-Backpropagation Neural Network,GA-BP)。首先,对原始信号进行小波包分解得到小波包能量谱,然后提取振动信号和转速信号均值和方差指标共同构建特征参数集,为进一步降低数据采集成本,对特征参数集进行降采样处理。最后利用GA-BP的最佳隐含层自适应寻优系统,实现对故障特征的精确识别。实验和应用案例表明,其对于美国凯斯西储大学轴承数据集故障诊断准确率达100 %,对于加拿大渥太华大学轴承数据集故障诊断准确率达99.4 %,充分证明所提方法的经济性、有效性和良好的鲁棒特性。
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    运载工具振动与噪声
    考虑车路耦合的商用车悬架改进预测控制研究
    孙丽琴, 陈必开, 陈瀚阳
    2025, 45(5): 146-152. 
    摘要 ( )   PDF(2423KB) ( )  
    车辆行驶时,车辆振动通过轮胎作用于路面,引起路面振动,路面振动作为二次激励会进一步加剧车辆振动,商用车簧载质量较高,这种车路间的耦合振动尤为明显。为提升商用车的行驶平顺性,以使用阻尼连续可调减振器的重载商用车为研究对象,将路面二次激励引入悬架系统中,将悬架系统的振动控制问题转化为带约束的扰动抑制问题并通过模型预测控制求解,然而,模型预测控制庞大的计算量成为实时控制的难题。提出一种改进的模型预测控制,对比分析传统模型预测控制和改进模型预测控制在1/4 车辆模型上的振动控制表现,相较于应用传统模型预测控制的半主动悬架,应用改进模型预测控制的半主动悬架的车身加速度和轮胎动变形分别降低27 %和18 %,虽然悬架动行程有所恶化,但系统约束仍将其控制在一个安全范围内。仿真结果表明,改进模型预测控制在保证安全性的前提下,可以显著改善重载商用车的行驶平顺性。
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    城市轨道交通列车车轮表面短波不圆顺实测分析
    房建, 邱海浪, 涂祥国, 余昊霖, 雷晓燕, 练松良
    2025, 45(5): 153-159. 
    摘要 ( )   PDF(2693KB) ( )  
    要准确揭示轨道结构的振动特性,不仅要考虑轨道不平顺,还有必要对车轮踏面不圆顺展开调查和研究。对上海地铁二号线部分使用过的车轮踏面不圆顺进行测试,在对实测数据进行预处理、平稳性检验的基础上进一步分析车轮踏面不圆顺的幅值分布特性,并采用ISO3095 标准对车轮踏面平顺度进行分析和评价;其次基于小波分析法,将实测车轮不圆顺数据进行分解和功率谱分析。研究结果表明:列车车轮的圆顺度总体较好,车轮不圆顺幅值普遍在20μm以下,仅在个别位置不圆顺幅值达到115 μm;在分析波长范围内车轮不圆顺粗糙度总体小于ISO3095:2013 标准值,仅在部分波长范围内超过限值;通过小波分解,可根据低频部分的逼近信号和高频部分的细节信号分析车轮不圆顺特征,分析结果可帮助铁路部门确定需要关注的区域,并采取不同措施改善车轮圆顺度;对分解得到的各层信号进行功率谱分析,可识别不同波长范围内的特征不平顺,得到不同波形对于不圆顺的贡献情况,为进一步分析城市轨道交通车轮短波不圆顺特征提供参考。
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    基于主客观评价的电动汽车电驱动系统声品质预测
    岳贵平, 王刚, 杨攀, 曲南飞, 杜进辅
    2025, 45(5): 160-166. 
    摘要 ( )   PDF(2099KB) ( )  
    电动汽车电驱动系统高频噪声严重影响整车声品质。为此,设计并开展电驱动系统台架振动噪声试验,对采集的噪声信号分别进行声品质的主、客观评价。主观评价过程中,引入客观参数的因子分析,提取声品质特征因子,并提出降序排列-奇偶分组法,以减小经自适应分组成对比较法( Adaptive Grouped Paired Comparison method,AGPCM )分组后,组间声品质特征差异,提高主观评价结果的准确性。最后,在主、客观评价结果相关性分析的基础上,通过经改进的灰狼算法( Improved Gray Wolf Optimizer,IGWO )优化支持向量回归( Support Vector Regression,SVR ),建立IGWO-SVR声品质预测模型,并对预测结果进行验证。结果表明:IGWO-SVR声品质预测模型的平均预测误差为5.7 %,预测精度满足实际工程需要。研究可为电动汽车电驱动系统和整车声品质的优化提供参考。
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    仿蝴蝶扑翼飞行器气动噪声性能研究
    田之浩, 张航, 王桂莲, 周海波, 王海军
    2025, 45(5): 167-172. 
    摘要 ( )   PDF(1813KB) ( )  
    随着仿生工程与航空航天工程技术不断进步,以昆虫为灵感的仿生扑翼飞行器近年来发展迅速。蝴蝶特有的形态学结构及其独特的飞行姿态引起众多研究者广泛关注。自主设计并研制仿蝴蝶扑翼飞行器,基于XFlow 和Fluent 软件,采用全Lagrangian 光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)-Lattice Boltzmnn 方法(Lattice Boltzmann Method, LBM)-大涡模拟(Large-eddy Simulation,LES)联合建模方法,对飞行器飞行过程中的气动噪声特性进行理论和实验研究。结果表明,仿蝴蝶扑翼飞行器的气动噪声有较高强度的低频噪声特性,较传统的扑翼飞行器噪声降低10.5 dB,升阻比提高9.22 %。仿蝴蝶扑翼飞行器可有效抑制噪声,改善飞行器的气动和声学性能。
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    运行状态下弹性车轮振动特性分析
    庞朝源, 周信, 朱逸伦
    2025, 45(5): 173-177. 
    摘要 ( )   PDF(2775KB) ( )  
    为探究运行状态下地铁弹性车轮振动特性,首先通过有限元仿真和频响函数测试,分析弹性车轮在实验室条件下的模态及频响特性;然后采用无线遥测系统测量弹性车轮在实际线路中的运行振动,分析运行状态下弹性车轮的振动特性,探究在不同速度和载重工况下弹性车轮的减振效果。结果表明:弹性车轮具有明显的解耦特性,轮芯88Hz以上的轴向振动和270 Hz以上的径向振动明显小于轮辋。车轮解耦前振动频谱峰值受偏心滚动和P2 力影响,车轮解耦后振动峰值频率对应弹性车轮模态固有频率。车辆运行速度越大,轮轨激振频率越高,振动隔离效果越明显。
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    基于信号重构的车内路噪降延迟主动控制方法
    邓家亮, 刘宁宁, 王岩松, 郭辉, 黄双, 袁涛
    2025, 45(5): 178-183. 
    摘要 ( )   PDF(1688KB) ( )  
    针对道路噪声主动控制系统中参考信号与期望信号相干性较低的问题,提出参考信号滤波重构的方法,并对混合前反馈主动控制算法模型进行归一化降延迟改进。首先,采集车内驾驶员耳侧噪声和底盘关键点振动信号,分析驾驶员耳侧噪声每个峰值频段对应的最佳振动信号,通过对分析后的振动信号进行滤波和重构得到新的参考信号。其次,通过归一化降延迟方法改进混合前反馈主动控制算法。最后,利用MATLAB软件搭建车内道路噪声主动控制仿真模型。结果表明使用滤波重构方法获得的参考信号能有效降低车内司乘人员耳侧的噪声,归一化降延迟前反馈算法的乘除和加减计算量相比归一化混合前反馈算法都有所减少,改进的混合前反馈主动控制算法的峰值降噪量相比混合前反馈算法提高2.16 dB(A),50~300 Hz频段范围内的总声压级降噪量提高0.5 dB(A)。
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    地铁车辆低频结构噪声问题诊断与优化
    徐天尧, 阳光武, 肖守讷, 朱涛, 杨冰, 柯亚汉
    2025, 45(5): 184-189. 
    摘要 ( )   PDF(2332KB) ( )  
    针对地铁车辆低频结构噪声超标、乘坐舒适性较差的问题,建立某型地铁的结构整备模型、声腔模型以及声固耦合模型,基于模态试验与模态理论,验证模型的准确性。对整车进行噪声响应分析,获取噪声响应声压峰值曲线。基于节点贡献量分析与工作变形分析,确定引起车辆超标噪声的问题区域。最后对问题区域的板件进行结构参数优化,在保证车体总重量控制在合理范围内的条件下,使车辆整体声压水平下降2.8 dB(A)。研究表明:该方法能够指导地铁车辆低频结构噪声的诊断与优化,进而提高车辆的乘坐舒适性。
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    不确定性悬挂参数下车辆垂向振动特性研究
    文磊缤, 周凯, 宫岛, 周劲松
    2025, 45(5): 190-195. 
    摘要 ( )   PDF(2388KB) ( )  
    由于存在制造误差以及温度变化等因素,轨道车辆的悬挂参数具有显著不确定性,这种不确定性会导致动车组平稳性、安全性等动力学指标具有一定随机性。建立考虑不确定性悬挂参数的车辆垂向动力学模型,随后基于蒙特卡洛(Monte Carlo,MC)理论和虚拟激励分析法开展车辆振动响应分析、运行平稳性分析和灵敏度分析。研究结果表明:悬挂参数的不确定性会显著影响车辆的垂向随机振动特性,同时也会影响车辆运行平稳性。此外,根据灵敏度分析的结果可知,车辆的垂向随机振动响应对于悬挂参数的灵敏度在不同频段内显著不同。研究结果可为不确定性悬挂参数下车辆的动力学分析及优化设计提供参考。
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    直升机舱内噪声预测及降噪措施分析
    陈畅, 姚丹, 张玉梅, 赵悦, 庞杰, 周长春
    2025, 45(5): 196-201. 
    摘要 ( )   PDF(2236KB) ( )  
    针对直升机舱内噪声控制问题,基于统计能量分析方法建立舱内噪声预测模型。通过在实际飞行条件下开展的试验获取声源激励输入参数,并结合舱内噪声实测结果验证模型的准确性。在已验证模型的基础上,开展舱内噪声传递路径及贡献分析,提出相应的降噪措施并分析降噪效果。研究结果表明:舱内噪声预测结果和实际测试结果一致,总声压级差异小于1 dB(A);在180 km/h 匀速平飞工况下发动机舱是主要的噪声源,声能量通过防火墙传入舱内;分析发动机噪声变化对舱内噪声的影响,发现发动机噪声减小8 dB(A)时,舱内噪声减小3 dB(A)左右;在防火墙上喷涂2 mm阻尼浆后,驾驶位和乘员位的总声压级可分别降低0.7 和0.8 dB(A)。相关结果可为直升机舱内减振降噪设计提供参考依据。
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    环境振动与环境声学
    高校校园声环境监测与评价——以南华大学红湘校区为例
    张洪浩, 黄春华, 刘杞元, 郑芳君
    2025, 45(5): 202-208. 
    摘要 ( )   PDF(2500KB) ( )  
    校园噪声已造成许多师生短期和长期的健康缺陷。为得到准确全面的高校声环境监测与评价结果,使用问卷收集校园声环境满意度,后基于实测声学数据,使用箱型图、噪声污染指数法、噪声超标率、声源分析和预测模型等对测点及功能区进行深入研究,并采用模糊综合评价法进行整体评价。结果表明:红湘校区声环境满意度较低;校园工作日与周末的噪声数据集偏态和离散程度均有差异,其中职工区最为明显,运动区最为相似;根据噪声污染指数法所得结果显示周末声环境质量优于工作日;噪声超标率达100 %的为3 个,0 %为4 个;该校园噪声主要来自车辆、学生活动和机械设备,可对其采取针对措施;基于多项式回归采用部分测点构建预测模型,并采用3 种方法对模型进行评价,评价结果较好,表明其可为校园噪声治理作出贡献;模糊综合评价结果表明其声环境基本达标,但2 类隶属度达到0.057,表明在部分测点仍存在噪声污染。综上,文章所提流程较国标简单,以平均等效声级作为评价依据更加科学全面,故其具有一定指导意义。
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    城轨高架噪声下建筑外墙隔声特性实测与分析
    刘魁刚, 姚存勖, 陈嘉梁, 华针, 何卫
    2025, 45(5): 209-214. 
    摘要 ( )   PDF(2193KB) ( )  
    开展城轨高架沿线建筑外墙的隔声测试,获取不同窗/墙形式外墙的隔声特性。忽略侧向传声的影响,基于窗墙组合构件模型进行建筑隔声模拟。为确保模拟结果的准确性,首先进行单构件的隔声模拟,并与实测隔声曲线进行对比,以确定关键参数取值;随后进行窗墙组合构件的隔声模拟,通过与实测结果对比,确定主要计算参数及声学边界处理方法。列车通过时,建筑外墙的实测平均隔声量为16.4~35.2 dB(A),其中在80~100 Hz出现显著的隔声低谷;与墙型相比,窗型对建筑隔声量的影响更大;窗户气密性是影响隔声效果最主要的因素。模拟值与实测值在500Hz以下频段较为吻合,但在500 Hz以上中高频段存在差异。为此,结合实际考虑缝隙漏声的影响,对带缝隙的窗墙组合构件进行隔声模拟。结果表明,缝隙的存在显著降低高频段的隔声量,当考虑窗户缝隙时模拟结果与实测值趋于一致。
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    地铁车辆-隧道-土体-古建筑耦合振动研究
    姚天义, 姚林泉, 苏祥龙
    2025, 45(5): 215-221. 
    摘要 ( )   PDF(2633KB) ( )  
    随着城市地铁系统的快速发展,地铁在给市民出行带来便利的同时,其振动也会对居民楼及古建筑造成负面影响。地铁振动对环境影响的研究大多采用全过程仿真和实测法。全过程仿真建模难度大、计算效率低,而实测法费时、费力且可移植性差。基于车-轨耦合动力学建立无砟轨道车-轨耦合模型,并在此基础上进一步建立隧道-土体-古建筑耦合振动模型,利用MATLAB编程计算,通过与文献和ANSYS建模计算作对比,验证模型的正确性。相较于传统的全过程有限元仿真,其可提升计算速度,且其对于模型的处理更为灵活。基于所建立的模型系统计算分析地铁列车运行速度、轨道深埋以及古建筑与轨道的距离和扣件刚度对古建筑振动响应的影响规律,可为采取措施以降低古建筑振动提供合理的理论参考。
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    太原古县城声景感知对游客地方感的影响研究
    潘德义, 史晓峰, 陈子楚, 晋美俊
    2025, 45(5): 222-228. 
    摘要 ( )   PDF(1597KB) ( )  
    历史文化街区是城市发展中遗存下来的宝贵物质文化遗产,地方感作为其重要特征之一,在历史文化街区更新保护中具有重要作用。以太原古县城为例,以声景感知为切入点,基于地方理论中地方认同和地方依恋两维度及问卷调查数据,探究历史文化街区游客地方感的影响因素。结果表明,声源类型中,虫鸣鸟叫声、导游讲解声感知程度及喜好度与地方依恋呈正相关,广播音乐声感知程度对游客地方感存在不利影响,手工艺制作声感知程度、传统叫卖声喜好度、民俗活动声感知程度及喜好度对地方感塑造有积极影响。太原古县城的声景感知因子可归纳为愉悦度、丰富度和地方性3 个维度,且均与地方认同及地方依恋呈正相关,其中愉悦度对地方认同的影响最为显著,地方性对地方依恋的影响最为显著。游客人口统计学基本特征中,来源地是影响地方感的关键因素。研究结论可为历史文化街区地方感营造提供参考。
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    小半径曲线段建筑物振动与二次噪声特性研究
    刘鹏辉, 牛瑞, 吴士亮, 李颖
    2025, 45(5): 229-233. 
    摘要 ( )   PDF(2430KB) ( )  
    随着我国城市轨道交通建设快速发展,轨道交通运行所致沿线建筑物室内振动与二次噪声受到广泛关注。通过对不同速度工况下地铁地下线路R=310 m小半径曲线段隧道内轨道振动、室内振动和二次噪声进行现场测试,发现限速运营状态下小半径曲线段的内轨侧轮轨作用力比外轨侧大导致内轨侧振动大,且振动影响时间长,对小半径曲线内轨侧的振动噪声投诉多于外轨侧。处理投诉一些位于小半径曲线区域的振动噪声的措施,并不是限制运营速度使其越低越好,而是应结合振动、噪声影响时间,以让列车在小半径曲线段以平衡速度运行为最佳。
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    城市主干道路交通噪声的自然声混合掩蔽研究
    王辉, 邓淇尹, 蔡俊, 王静
    2025, 45(5): 234-239. 
    摘要 ( )   PDF(1502KB) ( )  
    随着声掩蔽技术成为常规噪声治理措施外的有效补充方式,掩蔽声中影响掩蔽效果的声学因素成为重点研究内容。以在现场采集的早高峰市中心主干道路噪声信号为被掩蔽声,以鸟鸣、喷泉声、雨声及其混合声为掩蔽声,分别制备能量配比为1:1 的单一和混合掩蔽实验信号,招募20 名志愿者开展主观烦恼度评价实验,从时域、频域、心理声学和社会学多角度分析掩蔽效果的主要影响因素。研究结果表明,在掩蔽道路交通噪声的自然声中,鸟鸣的掩蔽效果最好,鸟鸣和喷泉声的混合声掩蔽效果其次。掩蔽效果的相关性分析表明,在频域和时域参量中较低的谱质心和过零率可以提高掩蔽效果;在心理声学方面,心理声学参量N50和S50与掩蔽效果呈明显负相关,R50、FS和T5与掩蔽效果呈明显正相关。社会学因素分析表明,耳机使用时长对单一自然声掩蔽效果具有显著的影响,而混合自然掩蔽声受社会学因素影响不明显。
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    建筑振动与建筑声学
    考虑盖板修正项的车辆段试车线上盖建筑振动预测模型
    岳思, 仇昕昕, 鞠龙华, 李南锟, 刘金涛, 刘冰雨
    2025, 45(5): 240-246. 
    摘要 ( )   PDF(1692KB) ( )  
    对于地铁车辆段上盖建筑的结构形式不同于传统地面建筑所导致的链式预测模式的适用性和准确度降低的问题,以车辆段试车线区域上盖建筑为研究对象,根据上盖建筑振动主要传递路径和结构特点,将预测模型中盖板结构振动衰减修正细分为盖下结构柱1.25 m位置的振动源强、源强点至盖板上距离线路水平距离7.5 m位置的高度修正项和沿盖板水平方向的振动衰减修正项。通过在线测试获取车辆段试车线多个断面结构柱及盖板处振动响应数据,采用实测数据拟合的方法,得到预测模型中沿盖板高度和长度方向的振动衰减修正项表达式。最后,将所构建的预测模型用于预测另一车辆段上盖建筑,同时采用标准中推荐的链式预测模型进行预测分析。通过将两种预测模型的预测结果与实测值的对比,验证了该预测模型的有效性。该研究成果可为制定车辆段上盖建筑振动预测标准提供参考。
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    轨道交通桥面板轻质吸声铺层降噪效果分析
    梁进学, 张良涛, 朱红丽, 王振刚, 张艺升, 宋立忠
    2025, 45(5): 247-252. 
    摘要 ( )   PDF(2488KB) ( )  
    桥面轻质吸声铺层材料因其重量轻、成本低以及施工易等特点,具有广阔应用前景。为了评估城市轨道交通桥面板轻质吸声铺层降噪效果,基于统计能量分析法,建立轮轨噪声数值预测模型,在此基础上,从桥面板轻质吸声铺层吸声系数、厚度和铺设位置3 个方面,分析桥面板轻质吸声铺层的降噪效果。研究结果表明:桥面板轻质吸声铺层吸声系数取为0.4 时,梁体附近降噪量约为8 dB(A),但相较于吸声系数取为0.2 时,降噪效果提升幅度并不明显;桥面板轻质吸声铺层厚度取为100 和200 mm时,梁体附近降噪量分别约为8、12 dB(A);桥面板轻质吸声铺层铺设位置不同时,梁体附近降噪量约为6~8 dB(A),降噪效果从大到小依次为:桥面全部铺设、内外轨两侧铺设、内外轨中间铺设。
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    少量观测量和未知激励下结构半主动控制研究
    贺佳, 张芮洋, 张肖雄, 李静贤, 廖教宇
    2025, 45(5): 253-359. 
    摘要 ( )   PDF(2864KB) ( )  
    大型土木工程结构振动控制问题受到学术界和工程界长期广泛关注。为保证振动控制效果,往往需要已知尽可能多结构状态信息。然而,由于客观条件限制,通常难以获取完整大型结构动力响应信息,此外,一些复杂条件下,同样难以获得外激励的实测信息。鉴于此,基于卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF),利用有限观测信息,提出一种未知激励下的大型结构半主动控制方法。该方法首先通过投影矩阵获取隐式包含未知外激励的观测方程,进而应用KF原理重构结构的全部动力响应,同时采用最小二乘法估计未知外激励时程。接着,利用重构的响应信息并结合半主动控制算法,实时调整磁流变阻尼器(MR阻尼器)的阻尼力。通过对装配MR阻尼器的高层框架和大跨桁架结构算例进行数值分析,验证该方法在响应重构、荷载识别及振动控制方面的有效性。
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    减振降噪设备与器材
    混合式磁流变弹性体隔振器设计及其性能分析
    杨明, 胡国良, 尧子健, 张杰
    2025, 45(5): 260-265. 
    摘要 ( )   PDF(2033KB) ( )  
    制备出硅油黏度为100 cps 以及质量配比为7.6:1.2:1.2 的硅橡胶基磁流变弹性体(Magnetorheological Elastomer,MRE),并对其动态力学性能进行测试。设计一种混合式MRE隔振器,利用Maxwell 有限元仿真软件对隔振器进行磁场仿真分析,并搭建振动实验平台对其性能进行测试。实验结果表明,剪切频率和剪切应变分别为4 Hz、0.1 %时,MRE的最大相对磁流变效应达到6 562 %;通入0~3 A电流时,MRE隔振器的固有频率在122.21~247.50 Hz范围内变化,相比于0 A下系统固有频率增大103 %,说明调整外加电流能主动改变隔振系统的固有频率,从而避免系统产生共振现象,使其具有较好的隔振性能。
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    串联式复合消声器结构的优化设计研究
    何斌, 杨廷方, 赵翔, 谢泽龙, 杨文超, 李雄
    2025, 45(5): 266-272. 
    摘要 ( )   PDF(2473KB) ( )  
    通过分析某城市220 kV变压器的噪声频谱,得到变压器噪声主要频率的分布特性。将“双回”形腔和多孔吸声材料相互结合,提出一种“双回”形扩张式消声器,并根据变压器噪声主要频率的分布特性,对其结构进行改进并对改进后结构的穿孔率、穿孔孔径、穿孔板厚和穿孔间距等结构参数进行优化设计,得到优化后的串联式复合消声器。仿真结果表明,优化后的模型在低频段(200~600 Hz)吸声效果有较大改善,同时变压器主要频率段的降噪效果相较于改进后的复合消声器至少提升3 dB。研究结果可对改进串联式复合消声器提供一定参考。
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    新型金属-摩擦阻尼器受力性能试验研究
    程润宇, 石文龙, 马立光, 朱鹏杰
    2025, 45(5): 273-278. 
    摘要 ( )   PDF(2518KB) ( )  
    将摩擦型阻尼器与屈曲约束支撑组合而成一种新型金属-摩擦阻尼器:双阶屈服屈曲约束支撑(Doublestage Yield Buckling Restrained Brace,DYBRB)。通过预紧力试验以及低周往复加载试验,研究摩擦阻尼力对新型DYBRB耗能性能的影响,并对DYBRB进行受力性能研究。结果表明:该DYBRB构造合理,滞回曲线饱满,具有明显的双阶屈服特征,且在芯板断裂后仍可实现耗能,具有全过程耗能能力,随着摩擦阻尼力增大,耗能能力得以提高。
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    曲折空腔-梯度泡沫复合型隔声结构隔声特性研究
    魏小龙, 赵亚林, 孙强, 马建刚, 王绿, 王育佳
    2025, 45(5): 279-284. 
    摘要 ( )   PDF(2129KB) ( )  
    为实现对于变电站低频噪声的有效控制,设计一种曲折空腔-梯度泡沫复合型隔声结构,采用有限元方法构建此新型隔声结构的声学模型,分析其隔声性能,并与传统双层隔声结构隔声性能进行对比,研究结构参数变化对新型隔声结构隔声性能的影响。通过仿真分析可知,所提出的新型隔声结构在100 Hz处隔声量较传统双层隔声结构提高30 dB,350~1 300 Hz隔声量平均提升3 dB;上下板材料性能、结构厚度、填充泡沫材料性能会影响隔声结构全频域的隔声性能,填充泡沫厚度梯度形式主要影响隔声结构最低隔声量,分析结果可为隔声结构在变电站降噪工程中的应用提供理论支撑。
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    基于调谐质量粒子阻尼器的钢弹簧浮置板试验研究
    刘艳, 李英乐, 梁要,
    2025, 45(5): 285-291. 
    摘要 ( )   PDF(2188KB) ( )  
    对隧道、桥梁结构和沿线建筑而言,浮置板减振性能优异,但其对轨道板及其上部结构的耗能能力有限。针对此问题,将调谐质量粒子阻尼技术应用于轨道交通振动控制领域,提出一种基于调谐质量粒子阻尼器(Tuned Mass Particle Damper,TMPD)的耗能型钢弹簧浮置板结构。基于调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)及粒子阻尼理论,利用1:1 浮置板轨道进行室内试验,通过落轴试验研究调谐质量粒子阻尼器安装前后钢弹簧浮置板轨道动力学特性。研究结果表明:TMPD能显著降低浮置板轨道在固有频率11.7 Hz附近的振动响应,浮置板加速度分频振级损失最大可达11.9 dB;安装TMPD的耗能型钢弹簧浮置板轨道从钢轨到地面的振动衰减最大可达23.6 dB,表明其具有优异的隔振效果;进行Z振级评价分析可得,耗能型钢弹簧浮置板Z振级约降低5 dB,在保证隔振效率基础上,调谐质量粒子阻尼器可提高浮置板轨道的耗能能力。
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    振动噪声测试技术
    飞机壁板构件低频隔声性能的测试方法研究
    刘艳, 周昊瑞, 李秋彤,
    2025, 45(5): 292-297. 
    摘要 ( )   PDF(2179KB) ( )  
    现有测量飞机壁板构件隔声性能的方法主要有两种:“声压法”和“声强法”。这两种方法在低频段测量值差异较大,同时该频段也是航空发动机噪声源的主要频段。因此,研究测试飞机壁板低频隔声性能的方法十分必要。以投影尺寸为540 mm×540 mm的飞机壁板为研究对象,基于数字图像相关技术,通过试验获取飞机壁板的模态特征;随后,依次采用“声压法”和“声强法”完成该壁板在四周嵌定边界约束条件下的隔声性能测试。结果表明,壁板构件1阶模态频率为176 Hz,2 阶模态频率为217 Hz,隔声量测试曲线的1 阶隔声谷值频率位于这两阶模态频率之间。当采用“声压法”测量壁板构件时,必须考虑Waterhouse 的低频修正;在实验室条件不满足规定要求的前提下,测量壁板构件的低频隔声性能时更推荐采用“声强法”。
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    一种液罐车用新型防波板设计及其抑波特性研究
    葛志成, 徐晓美, 闻天泽, 刘逸思, 李丽
    2025, 45(5): 298-305. 
    摘要 ( )   PDF(2515KB) ( )  
    为抑制液罐车行驶过程中罐内液体晃动,提高液罐车的行驶稳定性,基于声学黑洞理论设计一种嵌有声学黑洞结构的新型防波板,分析罐车在制动、转弯和移线工况下新型防波板的抑波特性,并从防波板上开设的声学黑洞结构位置与数量两方面分析其对新型防波板抑波特性的影响。研究表明,与常规防波板相比,声学黑洞结构防波板在罐车处于制动、转弯和移线工况时,均能有效降低罐体前封头和罐壁所受的液体作用力;当声学黑洞结构的中心位置与罐内液体液面在同一水平面上时,黑洞结构防波板具有更好的抑波效果;同时,在防波板上开设的黑洞结构数量并非越多越好,当黑洞结构数量为4 时,该新型防波板具有最好的抑波效果。
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    工程实践
    吸油烟机风机气动噪声源的单极子拟合研究
    郑强, 李刚刚, 李斌, 李磊, 翁建松
    2025, 45(5): 306-312. 
    摘要 ( )   PDF(2434KB) ( )  
    吸油烟机气动噪声的数值仿真由于效率问题较难适用于快节奏的产品开发过程。首先采用气动噪声混合数值方法计算风机外包络与非包络场点的声压值及基于包络场点的声功率值。依据声场分布确定拟合单极子的空间位置并计算其与反求场点间的声传函矩阵。通过声传函矩阵与反求场点声压计算出每个单极子声源的体积速度,由此获取初步的拟合声源。求取该拟合声源作用下包络与非包络场点上的声压值及基于包络场点的声功率值,并与上述气动噪声混合数值方法的计算值进行对比分析。最后通过拟合方案优化得到高精度拟合声源,并进一步验证拟合声源在声传播计算方面的效率优势。该方法对于工程中声学方案的快速迭代具有较好的实用价值。
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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