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科隆蛋扣件直线路段钢轨波磨形成机理研究

铁道科学与工程学报 2024年

作者：汪梦寒顾晓菡王安斌上海轨道交通振动与噪声控制技术工程研究中心上海工程技术大学城市轨道交通学院

在国内地铁科隆蛋扣件直线路段发现了钢轨表面出现了短波长波磨的现象，用CAT波磨仪测试了钢轨波磨静态特征，通过力锤敲击法测试了轨道结构的频率响应函数以及轮轴的模态特性。考虑簧下质量用ABAQUS软件建立了轮轨耦合有限元模型并基... 详细信息

在国内地铁科隆蛋扣件直线路段发现了钢轨表面出现了短波长波磨的现象，用CAT波磨仪测试了钢轨波磨静态特征，通过力锤敲击法测试了轨道结构的频率响应函数以及轮轴的模态特性。考虑簧下质量用ABAQUS软件建立了轮轨耦合有限元模型并基于此建立了三维瞬态滚动有限元模型，分析了轮轨耦合条件下轨道的模态特性以及轮轨瞬态滚动特性，并基于轨道结构振动理论与瞬态滚动理论分析了轮轨耦合系统动态特性与钢轨波磨的相关性。结果表明在直线路段左右轨钢轨磨损的程度几乎一致，钢轨波磨主要波长为30～40mm，在运营车速为80km/h的车速下波磨波长的通过频率为555～740Hz；轮轨耦合系统在波磨波长通过频率范围内振动的模态振型主要表现为钢轨相对于轨道板的垂向弯曲振动；在25～50mm短波长凹坑的激励下轮轨垂向力差值显著频率和轮轨耦合系统的垂向弯曲振动频率与波磨波长通过频率相吻合，钢轨波磨的产生与该路段钢轨的垂向Pinned-Pinned频率关系不大，主要是轮轨耦合系统570～710Hz内钢轨的垂向中高频固有特性被钢轨表面损伤激发导致的。轨道结构波磨的产生主要与轨道结构中高频固有特性相关，轮轨耦合中高频模态特征被激发是诱发和加剧钢轨波磨发展的根本原因。研究成果可为解释科隆蛋扣件直线路段钢轨波磨的形成奠定理论基础。

关键词：科隆蛋扣件钢轨波磨轮轨耦合动态特性凹坑激励中高频模态

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海洋平台主机舱振动建模仿真分析及试验研究

舰船科学技术 2024年第5期46卷 74-79页

作者：李慧殷学文吴文伟刘媛慧中国船舶科学研究中心、船舶振动噪声重点实验室、深海技术科学太湖实验室江苏无锡214082

为了优化结构整体减振性能,以某海洋平台主机舱为研究对象,利用典型运行工况下平台的振动试验实测数据对主机舱柴发机组引起的结构振动传递进行仿真分析,建立不同的主机舱振动计算模型,比较不同边界条件、不同隔振器刚度对计算结果的影... 详细信息

为了优化结构整体减振性能,以某海洋平台主机舱为研究对象,利用典型运行工况下平台的振动试验实测数据对主机舱柴发机组引起的结构振动传递进行仿真分析,建立不同的主机舱振动计算模型,比较不同边界条件、不同隔振器刚度对计算结果的影响,提出适用于工程实用的较为精确的主机舱整体有限元仿真模型。通过计算推进器40%功率状态和航行状态2种典型运行工况下主机激励经由机脚、隔振器传递到平台基座的振动传递,并与实船测试结果进行比较,验证了有限元分析模型的合理性和精确性,计算结果可靠,具有较高的工程价值,为后续海洋平台主机舱隔振优化设计提供参考。

关键词：主机舱振动仿真建模振动传递试验对比

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燃烧系统对汽油早喷压燃燃烧特性影响的模拟

内燃机学报 2024年第3期42卷 216-225页

作者：李金成段加全宫艳峰钱丁超郎茂春苏岩汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室吉林长春130000 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室吉林长春130022

以ZR180单缸柴油机为原型,利用三维流体动力学软件CONVERGE建立仿真模型,研究不同燃烧室形状、进气道形状和喷油器位置对汽油早喷压燃发动机工作状态和燃烧特性的影响.计算结果表明:进气流动对汽油早喷压燃工作状态有明显影响,采用切向... 详细信息

以ZR180单缸柴油机为原型,利用三维流体动力学软件CONVERGE建立仿真模型,研究不同燃烧室形状、进气道形状和喷油器位置对汽油早喷压燃发动机工作状态和燃烧特性的影响.计算结果表明:进气流动对汽油早喷压燃工作状态有明显影响,采用切向进气道的发动机处于过渡态,动力性能降低,指示平均有效压力(IMEP)比螺旋进气道方案降低了13%;采用浅盆型燃烧室,放热率峰值和最大压力升高率峰值分别比ω型燃烧室提高了85%和120%,ω型燃烧室挤压区域的低温环境可能是导致该现象的原因之一.使用高面容比的ω型燃烧室,可提高缸内温度分层以拓展负荷,但IMEP降低;汽油早喷压燃燃烧特性对喷油器位置不敏感.

关键词：燃烧室形状进气道形状喷油器位置汽油早喷压燃

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水下无人航行器多目标优化设计研究进展

舰船科学技术 2024年第10期46卷 9-15页

作者：吴昌脉景易凡王斌阮华中国船舶科学研究中心船舶振动噪声重点实验室江苏无锡214082 深海科学技术太湖实验室江苏无锡214082

水下无人航行器设计具有参数多、目标性能相互耦合的特点,传统设计方法在平衡各个设计目标过程中占用过多时间和计算资源,影响设计进程。多目标优化方法通过多性能的参数化建模给水下无人航行器的优化设计提供了简洁有效的解决方案,提... 详细信息

水下无人航行器设计具有参数多、目标性能相互耦合的特点,传统设计方法在平衡各个设计目标过程中占用过多时间和计算资源,影响设计进程。多目标优化方法通过多性能的参数化建模给水下无人航行器的优化设计提供了简洁有效的解决方案,提升了设计效率与质量。本文对多目标优化方法在水下无人航行器设计上的研究进行整理与总结,首先概述多目标优化方法的优化机理,强调水下无人航行器多目标优化设计的优势性;其次围绕外形、结构、动力推进等几个设计方向上的多目标问题,总结归纳了当前的研究进展;最后结合未来发展趋势,提出水下无人航行器多目标优化设计的发展设想,旨在为相关技术研究提供有益借鉴与参考。

关键词：水下无人航行器多目标问题优化设计

地铁沿线高层住宅建筑室内振动与结构噪声的相关性分析

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：曾钦娥宋瑞祥吴丹邬玉斌何蕾北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所

结构噪声是引起地铁临近住宅建筑居民烦恼的最直接原因，结构噪声与室内楼板振动之间相关性是进行地铁临近住宅建筑室内结构噪声预测及控制的关键问题。以某地铁邻近某高层住宅为研究对象，通过多点同步测试获得四个不同大小房间的楼板... 详细信息

结构噪声是引起地铁临近住宅建筑居民烦恼的最直接原因，结构噪声与室内楼板振动之间相关性是进行地铁临近住宅建筑室内结构噪声预测及控制的关键问题。以某地铁邻近某高层住宅为研究对象，通过多点同步测试获得四个不同大小房间的楼板垂向加速度及室内结构噪声，分析楼板垂向加速度、声压的频率特性及两者之间的相干性，对比分析不同房间振动噪声的卓越频段及其相干频段的差异性，结合数值仿真方法，揭示不同房间加速度-声压相干性的差异原因，同时，利用不同列车通过时振动离散性特点对室内结构噪声典型频带处的加速度级与声压级进行线性拟合优化，分析两者的相关性及其与房间特性之间的关联性。研究结果表明，楼板振动加速度卓越频段、噪声卓越频段均随房间大小改变而显著变化，四个房间的声压峰值频率分别为49 Hz、40 Hz&50 Hz、49 Hz、65Hz，且振动卓越频段与噪声卓越频段之间非完全重叠；房间振动与噪声的相干频段与振动的卓越频段部分重叠，与噪声的卓越频段基本不重叠，受声腔简正模式的影响，在噪声峰值频率处的相干性较低，相干系数均小于0.5；受房间简正模式的影响，不同尺寸房间4个典型频带处（40 Hz、50Hz、63 Hz、100Hz）楼板垂向加速度级与声压级的修正量变化范围为12.0～34.9dB，对结构噪声的预测建议按房间尺寸及频带进行分类处理。研究成果可为地铁临近住宅建筑室内结构噪声的预测提供参考。

关键词：地铁住宅建筑振动结构噪声相关性

加捻工艺对隔振器用芳纶纤维力学性能影响规律

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海军工程大学学报 2024年

作者：聂玉强胡晓阳王亲亲吴伟彬程晓林海军装备部北京郅航科技有限公司海军工程大学振动与噪声研究所海军工程大学船舶振动噪声重点实验室

针对隔振器用芳纶纤维材料力学性能提升需求，对以1500D对位芳纶纤维为基础的加捻线制品浸胶前后的力学性能和疲劳性能进行了分析，研究了捻度对芳纶纤维力学性能的影响规律。以兼顾高断裂强力、低断裂伸长率以及高断裂强力保持率为原... 详细信息

针对隔振器用芳纶纤维材料力学性能提升需求，对以1500D对位芳纶纤维为基础的加捻线制品浸胶前后的力学性能和疲劳性能进行了分析，研究了捻度对芳纶纤维力学性能的影响规律。以兼顾高断裂强力、低断裂伸长率以及高断裂强力保持率为原则，获取了针对1500D 1×3浸胶帘线产品初捻和复捻的最优化捻度参数，为各类隔振器件中的芳纶材料力学性能增强工艺提供技术支撑。

关键词：加捻捻度芳纶纤维断裂强力断裂伸长率

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自适应麻雀搜索算法的太阳轮故障诊断研究

机械设计与制造 2024年第1期395卷 61-64,69页

作者：侯宇祥陈长征沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870 辽宁省振动噪声控制工程技术研究中心辽宁沈阳110870

大型双馈式风电机组齿轮箱的一级太阳轮由于转矩过大,极易损坏;转频过低,故障特征难以提取。为解决这一问题,基于风电机组齿轮箱太阳轮的振动信号的非平稳性与周期性,提出了一种基于麻雀搜索算法与自适应变分模态分解方法相结合,利用峭... 详细信息

大型双馈式风电机组齿轮箱的一级太阳轮由于转矩过大,极易损坏;转频过低,故障特征难以提取。为解决这一问题,基于风电机组齿轮箱太阳轮的振动信号的非平稳性与周期性,提出了一种基于麻雀搜索算法与自适应变分模态分解方法相结合,利用峭度加权来对适应度函数值求解。通过麻雀搜索算法自适应寻找变分模式分解的最优参数;采用最优参数进行变分模态分解并利用互相关系数选取模态分量;最后,对选取的分量进行包络解调,通过包络谱识别太阳轮故障。通过模拟仿真以及试验信号验证,验证了该方法的有效性与故障辨识能力。

关键词：太阳轮麻雀搜索算法变分模态分解故障诊断

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红外探测器振动噪声自动采集系统设计

红外 2024年第1期45卷 20-26页

作者：石佳节张研李进武石英赵楠许富翔华北光电技术研究所北京100015

红外探测器应用时受环境影响或外力作用会产生机械振动,从而引起振动噪声。噪声电压干扰会极大地降低探测器的跟踪能力和探测距离。因此振动噪声引起广泛关注,它是评价探测器的重要参数,也是剔除不合格探测器的重要手段。随着国内与国... 详细信息

红外探测器应用时受环境影响或外力作用会产生机械振动,从而引起振动噪声。噪声电压干扰会极大地降低探测器的跟踪能力和探测距离。因此振动噪声引起广泛关注,它是评价探测器的重要参数,也是剔除不合格探测器的重要手段。随着国内与国际市场对红外探测器的需求日益增加,传统人工监测并记录的测试方法已不能满足目前的产能需求。研究了一款支持不同规格红外探测器的振动噪声自动采集系统,主要介绍了系统设计原理、系统组成、各模块功能等。该系统的成功应用有效解决了红外探测器振动噪声测试效率低、准确率低的问题。以一款多元探测器为例,测试效率提高3倍,准确率为100%。该系统实现了振动噪声测试自动采集、无人值守,节约了人力成本。

关键词：红外探测器振动噪声测试控制器传感器数据采集卡设计原理

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半浸桨叶剖面出入水机理数值分析

哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：王超魏豪常晟铭孙聪哈尔滨工程大学船舶工程学院中国船舶科学研究中心振动噪声国家重点实验室

为了分析半浸桨剖面出入水问题，对841-B型半浸桨的杯型剖面进行建模。通过求解RANS方程模拟剖面入水过程，同时结合标准k-ε湍流模型、VOF方法以及重叠网格技术，建立可靠的数值方法，并在此基础上研究半浸桨剖面出入水产生的现象，分... 详细信息

为了分析半浸桨剖面出入水问题，对841-B型半浸桨的杯型剖面进行建模。通过求解RANS方程模拟剖面入水过程，同时结合标准k-ε湍流模型、VOF方法以及重叠网格技术，建立可靠的数值方法，并在此基础上研究半浸桨剖面出入水产生的现象，分析了不同进速下半浸桨剖面出入水的自由液面、通气腔形式、流场形式及受力特性等。研究结果表明：半浸桨剖面入水的过程是一个伴随着自由液面强非线性变化的非定常的过程，入水过程中，吸力面侧压强下降并吸入空气，形成通气腔，在下一个剖面入水时，将引起自由液面的进一步变化。增大进速，会对这个通气现象有抑制作用。此外，通气腔的变化会影响半浸桨剖面受力情况。

关键词：半浸桨杯型剖面数值模拟进速系数自由液面通气现象流场特性水动力特性