基于路面一致激励车桥耦合非平稳随机振动分析 被引量：21

1

作者 桂水荣 陈水生 万水 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期908-915,1077,共9页

基于路面不平顺一致输入激励,采用虚拟激励法研究车辆变速行驶三维车桥耦合非平稳随机振动响应。首先,将桥梁离散为板-壳实体单元,车辆简化为三维九自由度体系,考虑路面输入激励的多点不相干,将路面不平顺引起的荷载等效为虚拟激励荷载... 基于路面不平顺一致输入激励,采用虚拟激励法研究车辆变速行驶三维车桥耦合非平稳随机振动响应。首先,将桥梁离散为板-壳实体单元,车辆简化为三维九自由度体系,考虑路面输入激励的多点不相干,将路面不平顺引起的荷载等效为虚拟激励荷载,建立三维车-桥耦合非平稳随机振动模型;然后,运用精细积分格式迭代求解,与Monte-Carlo法计算结果对比验证模型的正确性;最后,以某高速公路梁桥为背景,研究车辆匀加速行驶在B级桥面桥梁各点动响应。结果表明:笔者提出的计算模型及算法正确可行;相同路面激励引起的跨中位移和加速度响应峰值大小取决于瞬时最大车速;车辆变速行驶比匀速行驶具有更宽的共振频率区间,跨中位移和加速度最大值随车速呈现先快后缓的增长趋势。 展开更多

关键词 车桥耦合系统 非平稳随机振动 虚拟激励法 一致激励

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连接体刚度对连体位移响应影响的平稳随机振动分析 被引量：6

2

作者 杜永峰 李春锋 邱玲 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2008年第6期125-130,共6页

基于架空连体结构受力特点,将连体结构的串并联质点系层模型采用"等效分解"的新思路分解为单体和连接体两部分.运用林家浩提出的虚拟激励法,求出单体在连体位置的自谱值,以单体的自谱响应作为连接体多点完全相干的平稳随机激... 基于架空连体结构受力特点,将连体结构的串并联质点系层模型采用"等效分解"的新思路分解为单体和连接体两部分.运用林家浩提出的虚拟激励法,求出单体在连体位置的自谱值,以单体的自谱响应作为连接体多点完全相干的平稳随机激励,得出在平稳随机响应下连体位移响应方差的解析表达式,对连接体在不同连接刚度、阻尼作用下的位移方差响应进行详细讨论,发现连体刚度、阻尼变化对连接体位移响应方差在一定范围内有较大的影响. 展开更多

关键词 架空连体结构 等效分解 连体刚度 位移响应 虚拟激励法 平稳随机振动

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汽车非平稳随机振动统计特性求解的一种新方法 被引量：3

3

作者 李杰 陈涛 +1 位作者 郭文翠 赵旗 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期917-923,共7页

本文中针对汽车变车速行驶时路面不平度在空间域是平稳随机过程的特性,提出求解汽车非平稳随机振动响应统计特性的一种新方法。建立了时间域汽车振动2自由度单轮模型,基于时间域与空间域变量及其导数变换关系,推导了相应的空间域汽车振... 本文中针对汽车变车速行驶时路面不平度在空间域是平稳随机过程的特性,提出求解汽车非平稳随机振动响应统计特性的一种新方法。建立了时间域汽车振动2自由度单轮模型,基于时间域与空间域变量及其导数变换关系,推导了相应的空间域汽车振动模型。采用空间频率傅里叶变换,建立了汽车振动空间频率响应特性和时间域振动响应量的空间频率响应特性。采用路面分类标准表示路面不平度的空间域统计特性,建立了由空间频率响应特性求取非平稳振动响应量统计特性的公式。选取某汽车参数和包含匀加速、匀速和匀减速的典型行驶工况,分析了非平稳振动响应量统计特性的变化规律。结果表明,汽车非平稳振动响应量的统计特性随车速的变化而变化,具有时变特性。 展开更多

关键词 非平稳随机振动 统计特性 求解方法 傅里叶变换 空间频率响应特性

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梁式结构受移动荷载作用非平稳随机振动的DQ-PEM方法 被引量：4

4

作者 张琼 杜永峰 朱前坤 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期413-419,共7页

针对梁式结构受移动荷载作用的非平稳随机振动问题,提出了一种综合利用微分求积法和虚拟激励法DQ-PEM的新方法。梁式结构受移动荷载作用的振动控制方程为含Dirac函数的偏微分方程,利用微分求积(DQ)-积分求积法(IQ)法将其振动控制方程转... 针对梁式结构受移动荷载作用的非平稳随机振动问题,提出了一种综合利用微分求积法和虚拟激励法DQ-PEM的新方法。梁式结构受移动荷载作用的振动控制方程为含Dirac函数的偏微分方程,利用微分求积(DQ)-积分求积法(IQ)法将其振动控制方程转化为不含Dirac函数的常微分方程。同时,将表示荷载位置变化的Dirac函数视为移动荷载的非平稳化函数,再结合虚拟激励法的思想,可得梁式结构在确定性荷载作用下的虚拟响应,进而得到其非平稳随机响应。通过工程算例验证了该方法的准确性与有效性,并进一步讨论了不同速度和不同边界条件下梁式结构受移动荷载作用的随机振动问题。 展开更多

关键词 梁式结构 移动荷载 虚拟响应 非平稳随机振动 DQ-PEM方法

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三维车桥耦合系统的非平稳随机振动分析 被引量：4

5

作者 张志超 张亚辉 林家浩 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期151-158,共8页

推导了线性时变系统非平稳随机响应的多维虚拟激励法,研究了三维车桥耦合系统受轨道激励而产生的非平稳随机振动。桥梁模型采用空间Euler梁单元,轨道激励假设为均匀调制多点异相位非平稳随机激励。采用多维虚拟激励法把轨道不平度转化... 推导了线性时变系统非平稳随机响应的多维虚拟激励法,研究了三维车桥耦合系统受轨道激励而产生的非平稳随机振动。桥梁模型采用空间Euler梁单元,轨道激励假设为均匀调制多点异相位非平稳随机激励。采用多维虚拟激励法把轨道不平度转化为一系列简谐不平度的叠加,通过简单分解精细积分格式进行迭代计算,最终得到系统随机响应的时变功率谱及均方根。数值算例中,用时间历程法验证了本文方法的正确性,并且分析了方向、高低、水平三类轨道激励同时作用下三维车桥耦合系统的非平稳随机振动特性。 展开更多

关键词 车桥系统 虚拟激励法 轨道激励 非平稳随机振动 精细积分法

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求解非线性平稳随机振动FPK方程的小波数值方法 被引量：3

6

作者 梅树立 张森文 雷廷武 《暨南大学学报（自然科学与医学版）》 CAS CSCD 2002年第1期28-33,共6页

详细推导了FPK方程的Shannon小波配点法数值计算格式 ,以杜芬振子为例给出了Shannon小波配点法求解FPK方程的完整过程 .所取得的数值结果表明 ,该方法可以得到与精确解非常吻合的结果 .这个方法可推广用于求解某些其他类型的偏微分方程 .

关键词 非线性平稳随机振动 FPK方程 小波数值方法 Shannon小波配点法 精确解 偏微分方程

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关于非平稳随机振动的分析方法

7

作者 庄表中 刘明杰 《兵工学报》 EI CAS 1984年第1期59-68,共10页

本文提供两方面的内容:(1)在时域中分解非平稳激励后求解时不变系统的响应及概率特征;(2)在频率域内利用谱场描绘谱等高线图的方法。还给出了车辆、火箭发动机受非平稳激励时的振动分析。

关键词 非平稳随机振动 随机激励 时不变系统 等高线图 概率特征 频率域 非平稳随机过程 时变系统 振动分析 单自由度

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考虑时变特性的车-桥耦合系统非平稳振动频域方法研究 被引量：2

8

作者 雷思勉 葛耀君 李奇 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1930-1941,共12页

当列车行驶经过桥梁时,由于车辆在桥上的位置随时间不断变化,车-桥耦合系统具有时变特性,即使假设轨道不平顺为平稳激励,车辆和桥梁的振动仍然是一种非平稳的随机过程。本研究旨在提出一种非平稳频域分析方法,以高效分析受轨道不平顺激... 当列车行驶经过桥梁时,由于车辆在桥上的位置随时间不断变化,车-桥耦合系统具有时变特性,即使假设轨道不平顺为平稳激励,车辆和桥梁的振动仍然是一种非平稳的随机过程。本研究旨在提出一种非平稳频域分析方法,以高效分析受轨道不平顺激励的车-桥耦合系统的非平稳随机振动问题。首先推导了单节列车通过单跨简支桥的耦合系统时变频响传递函数(FRF),据此描述线性时变系统的动力特性。该函数满足一组变系数微分方程,可采用摄动法求解该函数,从而提高计算效率。随后,结合PRIESTLEY的演化谱理论,推导非平稳随机响应的演化功率谱密度函数(EPSD)。基于非平稳频域分析方法,计算响应时变均值和方差,结合3σ准则来估计非平稳响应的极值。研究结果表明,由于轨道不平顺的影响,车辆振动表现出平稳随机过程的特性,但其方差较大,表现出更大的离散性;而桥梁的振动则呈现出明显的非平稳特性,但方差较小,响应具有较小的随机性。极值分析表明,轨道不平顺激励对车辆振动具有显著影响,其均方根对极值响应起主导作用。而轨道不平顺激励对桥梁振动的影响较小,桥梁振动则主要受移动质量影响,其响应的极值主要受均值的影响。此外,相较于系统位移响应,车速对加速度响应的影响更为显著,例如车身加速度响应最大值随车速的增加可增大至3倍左右。 展开更多

关键词 车桥耦合 轨道不平顺 频域分析方法 非平稳随机振动 摄动法 演化谱

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油气悬挂车辆的非线性随机振动 被引量：5

9

作者 林耀群 奚德昌 《兵工学报》 EI CAS 1985年第1期17-25,共9页

本文将以油气弹簧为悬挂元件的车辆简花为二自由度的非线性系统,研究了该系统在道路激励下的平稳随机振动,给出了车辆振动的位移,速度、加速度均方值的计算公式以及油气弹簧参数的选择依据。

关键词 非线性随机振动 平稳随机振动 均方值 油气弹簧 非线性系统 行驶安全性 简化力学模型 悬挂系统 位移响应 计算公式

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结构非平稳随机响应的增维精细时程积分 被引量：6

10

作者 张文首 林家浩 +1 位作者 刘婷婷 于骁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期18-20,共3页

对于不同形式的均匀调制演变随机激励,给出计算线性多自由度体系非平稳随机响应的增维精细时程积分法。先用虚拟激励法将随机荷载化为确定性荷载,然后把确定性荷载用状态方程表示,进而构造出形式统一的增维精细时程积分格式。算例表明,... 对于不同形式的均匀调制演变随机激励,给出计算线性多自由度体系非平稳随机响应的增维精细时程积分法。先用虚拟激励法将随机荷载化为确定性荷载,然后把确定性荷载用状态方程表示,进而构造出形式统一的增维精细时程积分格式。算例表明,本文方法不仅与混合型精细时程积分格式具有同样的精度,而且计算效率更高。 展开更多

关键词 非平稳随机振动 演变 精细时程积分 随机激励 随机响应

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移动随机荷载作用下桥梁振动分析 被引量：6

11

作者 吕峰 林家浩 张亚辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期73-78,共6页

为了研究移动随机荷载作用下桥梁的振动问题,首先利用虚拟激励法将随机荷载转化为确定性的简谐荷载,推导了桥梁的非平稳随机响应,包括演变功率谱和时变标准差;再将精细积分法扩展到求解移动简谐荷载作用下结构的动力方程,提出了协调分... 为了研究移动随机荷载作用下桥梁的振动问题,首先利用虚拟激励法将随机荷载转化为确定性的简谐荷载,推导了桥梁的非平稳随机响应,包括演变功率谱和时变标准差;再将精细积分法扩展到求解移动简谐荷载作用下结构的动力方程,提出了协调分解过程来模拟荷载的连续移动。在数值算例中,研究了单跨及多跨桥梁的基本随机振动特性;讨论了桥梁模态之间的相关性和荷载之间的相关性对桥梁响应的影响。 展开更多

关键词 桥梁 非平稳随机振动 多点移动荷载 虚拟激励法 精细积分法

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频率密集复合结构非平稳随机地震反应分析 被引量：3

12

作者 张耀华 梁启智 付赣清 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期22-27,共6页

总结了非平稳随机地震反应分析的特点 ;针对频率密集主次复合结构体系 ,提出了主次子结构的截断模态综合分析方法 ;并在此基础上 ,利用Kronecker代数进行了非平稳随机地震反应分析 .作为算例 ,进行了频率密集的巨型框架悬吊体系的非平... 总结了非平稳随机地震反应分析的特点 ;针对频率密集主次复合结构体系 ,提出了主次子结构的截断模态综合分析方法 ;并在此基础上 ,利用Kronecker代数进行了非平稳随机地震反应分析 .作为算例 ,进行了频率密集的巨型框架悬吊体系的非平稳随机地震反应分析 。 展开更多

关键词 频率密集 复合结构 地震反应 非平稳随机振动

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基于离散小波变换的多自由度结构非平稳随机响应计算 被引量：2

13

作者 樊剑 唐家祥 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期438-442,共5页

将地面运动模拟成非平稳随机过程 ,基于离散小波变换得到地面运动离散小波系数的统计值 ,并以此作为输入 ,推导了多自由度结构的随机响应公式 ,通过对响应偏谱的计算 ,得到随时间变化的响应频率特性和各阶谱参数 ,利用 Monte- Carlo法... 将地面运动模拟成非平稳随机过程 ,基于离散小波变换得到地面运动离散小波系数的统计值 ,并以此作为输入 ,推导了多自由度结构的随机响应公式 ,通过对响应偏谱的计算 ,得到随时间变化的响应频率特性和各阶谱参数 ,利用 Monte- Carlo法和本文方法进行了计算实例对比 ,验证了本文方法的正确性。 展开更多

关键词 非平稳随机振动 随机响应 离散小波变换 多自由度结构 计算

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弹性圆拱在非平稳水平随机地震作用下的伽辽金法

14

作者 吴玉华 楼文娟 蔡若虹 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第5期603-606,共4页

应用虚拟激励法与伽辽金法相结合,分析弹性圆拱在非平稳水平随机地震作用下的随机响应问题.在建立圆拱动力平衡微分方程的基础上,通过选取适当的试函数,将动力平衡方程转化为线性常微分方程组.通过设定虚拟荷载,按确定性方法求解响应量... 应用虚拟激励法与伽辽金法相结合,分析弹性圆拱在非平稳水平随机地震作用下的随机响应问题.在建立圆拱动力平衡微分方程的基础上,通过选取适当的试函数,将动力平衡方程转化为线性常微分方程组.通过设定虚拟荷载,按确定性方法求解响应量的时变功率谱密度的近似解,并进一步求出响应的方差和各阶谱矩.由于采用较少的试函数就能获得较高的精度,大大提高了计算效率. 展开更多

关键词 弹性圆拱 非平稳随机振动 虚拟激励 迦辽金法 地震响应

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单双层球面网壳结构非平稳随机地震响应研究

15

作者 魏德敏 杜元增 《广西科学》 CAS 2007年第3期265-269,共5页

在随机振动虚拟激励法的理论基础上,采用改进的C-P随机模型和有限元程序AN SY S 8.0,对一致地震动输入下周边双层中部单层球面网壳结构的非平稳动力响应进行分析.分析结果表明:单双层网壳结构形式在地震作用下受力是合理的,结构的水平(X... 在随机振动虚拟激励法的理论基础上,采用改进的C-P随机模型和有限元程序AN SY S 8.0,对一致地震动输入下周边双层中部单层球面网壳结构的非平稳动力响应进行分析.分析结果表明:单双层网壳结构形式在地震作用下受力是合理的,结构的水平(X)和竖向(Z)动位移都比较大,工程设计时应该考虑耦合效应;增加网壳结构的矢高,单双层网壳结构的面内刚度增大,面外刚度减小;增大网壳结构的单双层跨度比对结构的面外刚度影响不大,但是却使结构的面内刚度明显减小;单双层网壳连接区域刚度的突变对结构地震响应的影响发生在与连接区域相邻或者相近的节点和杆件上,而且这种影响随着单双层跨度比的增大而趋于平缓. 展开更多

关键词 单双层球面网壳 地震响应 非平稳随机振动 虚拟激励法

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非均质结构非平稳随机响应的快速算法 被引量：2

16

作者 陈玉震 张盛 +1 位作者 陈飙松 张洪武 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期24-30,共7页

将扩展多尺度有限元法应用于非平稳随机振动时域显式法中,实现了对非均质结构非平稳随机响应的快速精确计算。首先,论文阐述了扩展多尺度有限元法基本原理。其次,探讨了时域显式法在非平稳随机响应分析中的优势。时域显式法基于动力响... 将扩展多尺度有限元法应用于非平稳随机振动时域显式法中,实现了对非均质结构非平稳随机响应的快速精确计算。首先,论文阐述了扩展多尺度有限元法基本原理。其次,探讨了时域显式法在非平稳随机响应分析中的优势。时域显式法基于动力响应显式表达式直接在时域进行随机振动分析,较传统反应谱法,具有良好的计算精度和计算效率。最后,根据两算法的特性和优势提出统一的多尺度算法框架,使其适用于非均质结构非平稳随机响应分析的快速求解。数值算例验证了该算法的高效性和精确性。 展开更多

关键词 非均质结构 非平稳随机振动 扩展多尺度有限元法 基函数 时域显式法

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悬架系统振动特性的非平稳虚拟激励法研究 被引量：6

17

作者 张步云 戴涛 +3 位作者 TAN Chin-An 李江 张勇 李韶华 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期227-234,403,共9页

传统时频分析法在分析悬架系统非平稳随机振动时难以同时提高时频分辨率,无法精确分析其时频特性。针对非平稳虚拟激励法的关键问题,构造了一种新型非均匀调制函数,以提高悬架系统垂向振动特性的分析精度。利用该非均匀调制函数,建立车... 传统时频分析法在分析悬架系统非平稳随机振动时难以同时提高时频分辨率,无法精确分析其时频特性。针对非平稳虚拟激励法的关键问题,构造了一种新型非均匀调制函数,以提高悬架系统垂向振动特性的分析精度。利用该非均匀调制函数,建立车辆单轮非平稳虚拟激励通用模型;基于协方差等效法,解决前后轮变时差问题;建立1/2车辆动力学模型,求得车辆垂向加速度演变功率谱,获得高分辨率时频分布。仿真分析了匀速和变速两种行驶工况下悬架振动特性,并经过整车试验验证得到结论:车辆非平稳行驶时,速度的增加将扩大共振区范围。该特性可为提高车辆行驶平顺性提供理论参考。 展开更多

关键词 非平稳随机振动 虚拟激励法 非均匀调制函数 振动特性 时频分析

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高层建筑地震非平稳随机阻尼控制研究

18

作者 宋德传 梁启智 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期106-113,共8页

运用复模态分析方法，推导出受阻尼器控制具有非比例阻尼特性的高层建筑在地震作用下体系响应的时变功率谱密度函数矩阵；构造一动力结构体系，将非平稳随机问题转化为确定性问题。为了避免复数运算和减少计算工作量，又把不能解耦的构... 运用复模态分析方法，推导出受阻尼器控制具有非比例阻尼特性的高层建筑在地震作用下体系响应的时变功率谱密度函数矩阵；构造一动力结构体系，将非平稳随机问题转化为确定性问题。为了避免复数运算和减少计算工作量，又把不能解耦的构造方程转化为控制方程求解。最后把传统的实模态叠加法和迭代法相结合，求解控制方程的解，计算各楼层响应的时变方差。算例表明，取结构前３～４个振型便能得到很好的精度，且收敛速度快。 展开更多

关键词 非平稳随机振动 功率谱密度 方差分析

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基于虚拟激励法的变速行驶车辆振动分析 被引量：15

19

作者 彭献 刘晓晖 文桂林 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期37-41,共5页

在虚拟激励法的基础上,建立了人车路垂向动力学模型和道路虚拟输入模型,推导了车辆非匀速行驶的时-空频率关系,得到了车辆非平稳响应的瞬时功率谱,应用Mathematic语言编制了四分之一人车模型的仿真程序,以简化模型为例,考察了变速车辆... 在虚拟激励法的基础上,建立了人车路垂向动力学模型和道路虚拟输入模型,推导了车辆非匀速行驶的时-空频率关系,得到了车辆非平稳响应的瞬时功率谱,应用Mathematic语言编制了四分之一人车模型的仿真程序,以简化模型为例,考察了变速车辆行驶的平顺性.数值仿真结果表明,虚拟激励法用于求解车辆振动响应,尤其是用于非平稳随机输入下的车辆振动分析,简便快捷,省时省力,能很好地反映汽车乘坐舒适性. 展开更多

关键词 振动分析 非平稳随机振动 虚拟激励法 瞬时功率谱 路面输入随机响应

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受演变随机激励结构响应的增维精细时程积分法 被引量：3

20

作者 张文首 林家浩 +1 位作者 于骁 刘婷婷 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期160-165,共6页

对受非均匀调制演变随机激励结构响应问题进行了研究.先用虚拟激励法将随机荷载化为确定性荷载,然后将非均匀调制演变随机模型用状态方程表示.借助于随机模型的状态方程表达式,可构造出增维精细时程积分格式,从而快速精确地求出结构的... 对受非均匀调制演变随机激励结构响应问题进行了研究.先用虚拟激励法将随机荷载化为确定性荷载,然后将非均匀调制演变随机模型用状态方程表示.借助于随机模型的状态方程表达式,可构造出增维精细时程积分格式,从而快速精确地求出结构的时变功率谱响应.同HPD-M格式相比,该方法不仅计算效率有所提高,而且由于避免了矩阵求逆,可直接处理具有刚体模态的结构.最后通过两个算例与HPD-M格式的计算效率进行比较,表明本方法具有显著的优越性. 展开更多

关键词 非平稳随机振动 演变 精细时程积分 随机激励 功率谱

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