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期刊信息/Journal information
噪声与振动控制
中国声学学会
噪声与振动控制

中国声学学会

严济宽

双月刊

1006-1355

NVC@sjtu.edu.cn

021-62932221

200030

上海市华山路1954号上海交通大学

噪声与振动控制/Journal Noise and Vibration ControlCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是科技工作者和工程师交流噪声与振动控制理论和实际应用研究的最新理论、方法、信息和知识的重要平台。主要内容包括噪声和振动控制领域中理论和实践的最新发展、创新方法、重要成果、新技术等。可供相关专业的大专院校师生、各单位噪声振动专业人员参考。
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    一种基于NARX神经网络的振动主动控制方法

    宋春生熊学春陈泊远杜刚...
    1-7,260页
    查看更多>>摘要：针对主被动混合隔振系统中次级通道的非线性因素和时变特性，设计一种基于有源非线性自回归神经网络(Nonlinear Auto-regressive With Exogenous Inputs Neural Network，NARX-NN)的次级通道系统辨识的方法，并成功应用于振动主动控制系统中。首先，使用NARX神经网络对次级通道进行辨识得到准确的次级通道模型;其次，采用FIR滤波器重构初级通道的输出，从而获得作动器的输出信号，基于重构得到数据对辨识的网络进行在线学习，可以避免由白噪声激励在系统中带来的随机振动对控制效果的影响;最后搭建仿真模型以及实验平台，仿真结果表明，该控制算法可以克服次级通道的时变性导致的次级通道失真问题;实验结果表明，该算法对15、20 Hz的线谱分别取得30。1、40。4 dB的能量衰减效果，能够有效地实现振动主动控制。

    振动与波Fx-LMS前馈控制NARX神经网络振动主动控制在线系统辨识

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    考虑扬声器指向性补偿的声场再现方法研究

    文新吴海军范祎龙蒋伟康...
    8-15页
    查看更多>>摘要：在实验室环境下精准再现基于测试或仿真的声环境，对降噪优化设计与声品质评价研究具有重要意义。常用的基于扬声器阵列的声场再现方法能在特定的空间区域内再现原始声场分布，提供更为真实的临场感和沉浸感，但扬声器的指向性特性较差会降低声场再现的精度。本文提出一种考虑扬声器指向性补偿的声场再现方法用于提高声场再现的精度。该方法基于扬声器指向性的声压表达模型，利用坐标变换的方法将空间观测点转换到以扬声器为中心的局部坐标系下，并采用插值的方法实现空间观测点的指向性补偿;最后采用声压匹配的方法求解扬声器驱动权重，实现声场的精准再现。开展基于仿真指向性补偿和实测指向性补偿的声场再现试验，结果表明考虑指向性补偿比不考虑补偿的声场再现精度平均提高了约22。37%，验证了所提声场再现方法的有效性。

    声学声场再现扬声器指向性补偿扬声器阵列插值声压匹配

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    混合弹性边界下板类结构的动力学分析方法

    刘鹏张保成邓子伟张凯...
    16-21,266页
    查看更多>>摘要：板结构与其他构件的装配关系可用不同的边界条件进行模拟，然而针对不同边界条件的板结构进行动力学特性分析，目前缺乏统一的数学建模方法。以混合弹性边界条件下加筋、开孔的板类结构的横向振动为例，利用Rayleigh-Ritz法和模态叠加法求解矩形加筋多孔板在简谐激励下的动力学响应问题。采用将开孔板与加强筋沿交界面进行分离，结合改进的傅里叶级数设定开孔板的横向振动位移函数，利用不同刚度弹簧模拟混合弹性边界，推导加筋矩形开多孔板和边界弹簧系统的动能与势能，求解其在简谐激励下的动力学响应。经对比，理论计算结果与有限元(Finite Element Method，FEM)结果吻合良好。此外，用同样的方法分析不同孔尺寸对结构固有频率和响应的影响。研究发现，可通过改变加筋板的开孔形状、尺寸对结构的振动特性进行调整。研究成果可为混合弹性边界板结构动力分析提供一种新的技术途径，可以简化加筋开孔板结构动力分析的步骤。

    振动与波加筋板开多孔板动力学分析混合弹性边界Rayleigh-Ritz法

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    基于Galerkin截断的薄膜-床面耦合振动响应分析

    张宗素王婷谭帅潜凌...
    22-26页
    查看更多>>摘要：将废塑料薄膜进行分选回收是目前最为高效节能的塑料垃圾处理方式，废旧塑料薄膜及床面的振动会直接影响分选的效率。提出了将薄膜模型和床面模型结合建立薄膜-床面耦合系统动力学模型的方法。并通过受力分析，利用Galerkin截断将床面的变形表达为模态函数的线性组合，建立了薄膜-床面非线性耦合振动微分方程。研究了不同截断阶数对薄膜-床面耦合非线性振动动态响应的影响，确定了保证薄膜-床面耦合系统振动收敛性的Galerkin截断阶数。通过床面位移响应对此方法进行了验证和对比，结果表明Galerkin截断法适用于求解耦合系统振动分析，且计算速度较快。

    振动与波薄膜-床面耦合振动振动分析Galerkin截断

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    多方向振动能量收集装置输出特性分析

    王伟杰谢坤刘博胤董万静...
    27-31页
    查看更多>>摘要：针对一种压电振动能量收集装置输出特性展开研究，以实现多方向、宽频振动能量收集。首先，建立压电悬臂梁单自由度振动系统的微分方程，分析外激励下悬臂梁的输出响应。在此基础上，采用COMSOL建立多悬臂梁式振动能量回收装置有限元模型，并进行模态、输出电压及输出功率等分析，仿真结果表明振动能量回收装置在不同方向激励时均具有较高的电压、功率输出。此外，进一步讨论了装置的在不同方向激励下宽频输出特性，结果显示其在200～400 Hz频带范围内具有多个幅值相当的峰值。

    振动与波振动能量收集装置多方向激励模态分析输出特性分析宽频特性

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    基于Kalman滤波与应变信号的舰船轴系推力辨识研究

    马相龙吴昊薛林塔娜...
    32-36,43页
    查看更多>>摘要：在线、实时、准确监测舰船螺旋桨推力对船-机-桨匹配设计、舰船快速性预报及推进轴系健康管理等具有重要意义。然而，受轴系振动及环境干扰等测量噪声影响，螺旋桨推力产生的微弱应变信号易被测量噪声淹没，导致难以准确测量推力。当前，一些常用的信号降噪方法，比如傅里叶变换、小波分析等均是基于纯数据降噪，未考虑测量数据中潜藏的力学机制。不同于这类降噪方法，Kalman滤波可同时考虑测量数据噪声及数据中的力学机制，对目标实现最小方差无偏估计，因而有更高的估计精度。因此，本文利用Kalman滤波结合应变测量信号提出一种螺旋桨推力高精度、在线辨识方法。以恒定转速、变转速及低频波动转速3种工况为例，研究了不同信噪比下本文方法的推力辨识精度与鲁棒性。研究表明，在信噪比仅为20 dB时，推力辨识最大相对误差仅为4。85%，因此本文方法在低信噪比下仍有很高的辨识精度与鲁棒性。同时，本文提出方法属于时域辨识方法，在转速突变、螺旋桨缠绕渔网等突发工况时亦能实时跟踪推力变化，因此可用于螺旋桨推力及轴系状态的在线、实时监测。

    振动与波Kalman滤波推力辨识应变测量在线监测

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    纵摇运动下船用转子-轴承-浮筏气囊耦合系统非线性动力学特性

    段有利李明
    37-43页
    查看更多>>摘要：以纵摇运动作用下转子-轴承-浮筏气囊耦合系统的非线性动力学特性作为研究对象。首先，考虑转子不平衡力、轴承油膜力、浮筏气囊弹性回复力以及船体纵摇运动惯性力等因素，根据Lagrange方程建立转子轴承-浮筏气囊耦合系统的动力学模型。基于数值方法，结合瀑布图、轴心轨迹图及相图、时域和频谱图等对转子-轴承-气囊浮筏耦合系统非线性动力学特性进行分析。结果表明:随着转子转速的增加，纵摇运动下的转子轴承-浮筏气囊耦合系统运动状态从拟周期运动到混沌运动;与不考虑纵摇运动时相比，纵摇运动下转子的振动响应幅值明显增大，同时响应中存在纵摇频率及工频的组合倍频。最后讨论纵摇幅值的变化对于转子轴承-浮筏气囊耦合系统动力学特性的影响。

    振动与波非线性动力学纵摇船用转子系统浮筏气囊

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    基于仿生学的MC9风扇改进与信噪比分析

    刘佳鑫卢宇晴胖默涵宋锦川...
    44-49页
    查看更多>>摘要：为降低国内某液压挖掘机用冷却风扇噪声，首先应用相似原理对风扇进行3D打印，将其置于相应的GB/T1236-2017、SB002-1987实验台中开展气动和噪声测试;随后，基于仿生学理论提出由齿槽宽、条纹间距、条纹宽度组成的降噪结构，确认对应的9种正交试验改进方案，并获取相应的性能数据;再后，将经过节能初筛后方案的气动性能、噪声、声学图像与原方案进行对比，确认可行方案;最后，利用信噪比(Signal-to-noise Ratio，SNR)分析确定结构参数对性能的贡献率。结果表明:改进方案9功耗下降2%，其流量和静压峰值均近似提高5。8%，而组合3具有相对较好的噪声性能，在监测点处分别减少2。4、2。1、3。3、2。8 dB;在所得贡献率中，齿槽宽、条纹间距、条纹宽度分别为40。45%、33。61%、25。94%。

    声学3D风扇仿生学正交试验信噪比分析

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    结合SLMSST和DO提取时变结构瞬时频率

    李宇祖刘景良苏杰龙吕毓霖...
    50-56,62页
    查看更多>>摘要：为提升局部最大同步挤压变换估算瞬时频率的精度，本文结合2阶局部最大同步挤压变换(Second-order Local Maximum Synchrosqueezing Transform，SLMSST)和动态规划(Dynamic Optimization，DO)方法提出一种识别时变结构瞬时频率的新方法。该方法首先通过引入2阶瞬时振幅与相位得到精度更高的2阶瞬时频率估算位置。其次，搜索频率方向上时频系数的局部最大值所对应的2阶瞬时频率位置并根据这些位置对时频系数进行重排，从而得到2阶局部最大同步挤压变换后的瞬时频带。再次，运用动态规划法在限定频带范围内提取瞬时频率曲线。通过一组数值算例和一个时变拉索试验验证了所提新方法的有效性，研究结果表明:相比既有的局部最大同步挤压变换算法，2阶局部最大同步挤压变换和动态规划的联合算法不仅具有较好的精度，而且具有更好的时频聚集性。

    振动与波时变局部最大同步挤压变换时频系数瞬时频率动态规划

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    Sigmoid变换的滤波-x四元数最小均方算法

    张冰妍陈晓梅钟波
    57-62页
    查看更多>>摘要：滤波-x最小均方(Filtered-x Least Mean Square，FxLMS)算法是主动噪声控制系统中常用的算法，对中低频噪声有较好的控制作用，但在某些环境噪声中传统的算法可能达不到期望的抑制效果。提出一种基于sigmoid变换的滤波-x四元数最小均方算法，该算法利用四元数的空间特性使噪声信号在超复数域内部相互耦合和关联，并通过sigmoid函数对误差信号进行非线性变换来约束噪声信号以减低对权值更新的影响力度，避免权值在更新过程中发散，从而实现优异的收敛性能以及增强的鲁棒性。同时通过研究步长分析该算法的稳态特性，并在汽车、工厂噪声环境下验证提出算法性能的优越性，仿真结果支持了该结论。

    振动与波主动噪声控制四元数自适应滤波器非线性变换FxLMS收敛

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