附录A

大转盘可行性论证

一、问题定性

多层同轴旋转环 + 每层一个旋转激励，拓扑上等同涡轮机械的叶片盘（bladed disk）与多轴机械轴系（machine train）。有多项文献可直接借用。

二、两种激励，两套对策

三、周期设计：三条硬规则

1. 禁止整数比——Ωᵢ:Ωⱼ = m:n 时第 n、m 次谐波精确重合，相干叠加成严格周期化激励。

2. 禁止近频——周期 100 s 与 103 s 产生拍，包络周期约 1 小时，绕过阻尼被结构当准静态载荷吃掉。

3. 避开结构模态——但真正的危险不是转速，是**轿厢通过／靠泊频率** f = M × Ω（M 为厢数）。

四、周期表是算出来的，不是排出来的

生成器用 T_k = T₀ · φ^(k/N)（φ 是"最无理"的数，有理逼近最差；总跨度 1.618 < 2，天然避开 2:1）。但仍须数值校核：

- φ^(1/6) = 1.083506，而 13/12 = 1.083333，只差 0.016%——相邻层会在 13:12 阶次精确重合。

- 手排示例（102, 121, 137, 154, 169, 187, 199 s）必撞：187 : 102 = 11 : 6 精确整数比；199 : 102 = 1.951，距 2:1 仅 2.4%。

判据可写成可执行约束（7 层约 400 条）：

∀i≠j, ∀阶次 q≤12 :   |Ωi/Ωj − p/q| > 2%

∀i≠j           :   |Ωi − Ωj|/Ωi > 4%

∀i, ∀阶次 n≤50   :  n·Ωi 与任一结构模态距离 > 15%

∀i              :   M_i·Ωi 与任一结构模态距离 > 15%

```

五、分离裕度

六、四根杠杆（比调周期有效）

1. S 形（jerk-limited）运动曲线——从源头削高频，不靠后处理。加加速度降 29–49%（空载）/ 48–52%（负载）；限值 ≤1.2 m/s³。再进阶用 Double Jerk-Limited，残余振动再降 23–50%。

2. 非接触靠泊——受控磁隙悬停，磁力随间隙递减（否则等于用磁铁撞）。顺带解决精确对准；停稳后机械锁承载断电。

3. 对径配对靠泊——治冲击幅值，不治频率。可写成调度硬规则：同时刻靠泊点尽量关于圆心对称。

4. 靠泊频率进周期表——非接触靠泊不消除重复频率线谱，f_dock 仍需躲 ±15%。层间周期错开额外带来冲击去相关。

七、可行性分级

整套方案中"已产业化"的四项承担基本运转与安全，"已验证/实验室级"的四项承担性能升级。不存在依赖未实现物理的环节。

八、运力算式

1.能运的 = 泊位数 × (3600 / 单次靠泊占用时间) × 每厢载客数

2.需求   = 2000人 × 3次/日 = 6000人次/日 ÷ 12小时 → 平均500、峰值约1000 人次/小时

3.代入 15 s 占用、每边 2 个泊位、每厢 10 人 → 约 4800 人次/小时，峰值余量约 4.8 倍。

（若退化为全塔同时仅 1 个泊位：240 厢/小时，峰值余量仅 1.2 倍，太薄——必须多泊位并行。）

4.投在缩短靠泊时间（多门、宽门、站台与厢地板齐平、非接触免对准）比加快转速有效。

附录B

转盘维护与共振消除

一、先消灭维护量

二、清理

1.清洁是重复性、无判断工作 ⇒ 优先自动化。

2.干式微纤维 + 负压，不用水（避免残留与水载变化）。

三、消除共振：三层设防

1.第一层（硬件，承载安全）——被动失谐。

不同机械传动比、不等距轿厢间距（相邻偏差 ≤ 平均间距 30% 且保持动平衡）、失谐的层质量分布、超材料接头的固定禁带。这些焊死在物理里，断电也不变。安全论证由这一层承担——这正是"各层周期不同"最大的价值：抗共振是几何保证，不是算法保证。

2.第二层（软件，只做优化，不承重）。

在被动层已安全的前提下做两件事：按客流微调转速；配载平衡（均匀分配乘客到各厢，压制随机不平衡量）——后者才是智能调控的第一用途。可调禁带随转速移动属锦上添花。

3.第三层（降级）。

每层转速环只依赖自己的传感器，本地闭环；跨层协调（分流去相关）是软层，可整个丢弃。任一层控制失效 → 回落到本身就失谐的固定安全转速，全塔继续运转。

（另补：调控算法公开可读——它决定谁上哪个厢；调速与振动记录自动进公开账本。）

四、最大威胁：频率漂移

纯几何失谐会漂。你无法确知水箱里有多少水、塔里站了多少人、农园层堆了多少基质——温度与载荷造成的自然频率漂移会把设计裕度吃掉。必须闭环：

1. 运行模态分析（OMA）持续跟踪自然频率（静止态测量不足——多关节摩擦阻尼使模态参数强依赖运行工况）。

2. 必须把转速谐波从结构模态里挖掉——转子阶次谐波会伪装成结构模态被误识别。监测系统须精确知道每层转速并屏蔽这些谱线。

3. 阶次跟踪 + 瀑布/坎贝尔图做标准工具：横轴转速、纵轴频率，激励阶次线与自然频率同图看交叉。

4. 判据用控制图/异常检测，不用固定阈值（漂移会抹平固定阈值）。

5. 闭环重失谐：识别新模态 → 调支撑刚度重新拉开裕度（调刚度优于调转速：转速要服务乘客，刚度不用）。

6. 传感用分布式光纤声学（DAS）或 FBG：一根光纤=沿线上千测点，天然适配竖贯全塔的结构。

五、制度层

关键技能≥3 人可执行；周期表本身是公共知识且随实测模态更新——谁也不能独占"这张表算得对不对"。

附录 C

资料来源

失谐与最坏放大

- [Rivas-Guerra & Mignolet, ASME Turbo Expo 2002](https://turbomachinery.asmedigitalcollection.asme.org/GT/proceedings-abstract/GT2002/36096/875/294976)｜[PhD Thesis 2002](https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2002PhDT........42R/abstract)

不等距排列降振降噪

- [Jiang et al. 2019, Applied Acoustics](https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0003682X18303414)｜[unevenBLADE 工具](https://uk.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/161651-unevenblade-uneven-blade-acoustic-development-engine)

整数转速比回避 / 分离裕度

- [EP4187123（无整数比转速设定）](http://data.epo.org/publication-server/rest/v1.2/patents/EP4187123NWA1/document.pdf)

- [TAMU 透平机械实验室（±15% 分离裕度）](https://oaktrust.library.tamu.edu/server/api/core/bitstreams/e5d77bba-2f06-4be9-a355-5121413ba1b1/content)

- [DTIC ADA175225（Octave Rule）](https://apps.dtic.mil/sti/tr/pdf/ADA175225.pdf)

主动磁轴承与自动平衡

- [IEEE 2025：同步陷波滤波器 + PLL 无传感器测速](https://ieeexplore.ieee.org/document/11298773)

- [MSSP 2026：连续变形偏心补偿器 CMREC](https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S088832702600909X)

- [ASME：不平衡补偿与自动平衡的统一控制方法](https://asmedigitalcollection.asme.org/dynamicsystems/article-abstract/134/2/021006/455885/A-Uniform-Control-Method-for-Imbalance)

- [支撑刚度连续调节避共振（IJMS 2024，题名检索）](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020740324001358)

超材料禁带

- [Phys. Scr. 2026：耦合 LRPnC 梁，113–203 Hz 合并禁带](https://beta.iopscience.iop.org/article/10.1088/1402-4896/ae8ec7/pdf)

- [Jpn. J. Appl. Phys. 2024：20–200 Hz，>20 dB](https://beta.iopscience.iop.org/article/10.1088/2631-8695/ad68c8/pdf)

- [IEEE 2024：蜂窝夹芯板局部共振，16–22 Hz](https://ieeexplore.ieee.org/document/10878894)

- [超材料混凝土阻波块（2025）](https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/15376494.2025.2492313)

非线性吸能器

- [Nonlinear Dynamics 2022 综述（冲击型与旋转型 NES）](https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11071-022-08094-y)

- [折叠梁 NES 宽频抑制（JMSE）](https://www.mdpi.com/2077-1312/14/10/871/pdf?version=1778156970)

运动曲线与乘坐品质

- [IJPEDS 2025：S 形曲线对比，jerk 降 29–52%](https://ijpeds.iaescore.com/index.php/IJPEDS/article/download/23695/14911)

- [ISO 18738 目录（乘坐品质测量）](https://www.din.de/en/getting-involved/standards-committees/nam/publications/wdc-beuth:din21:67394239/toc-9520620/download)

- [Double Jerk-Limited 残余振动再降 23–50%](https://hal.science/hal-00879767/document)

非接触靠泊

- [Caltech 超柔电磁对接（IAF，磁力随间隙递减）](https://iafastro.directory/iac/paper/id/46481/abstract-pdf/IAC-18,C1,6,3,x46481.brief.pdf)

- [CubeSat 顺序电磁对接（AIAA 2023）](https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/6.2023-4667)

- [零功率磁悬浮放置 / 合缝冲击控制（ISMST）](https://www.magneticbearings.org/app/uploads/publications/ismb10/ismb10_submission_46.pdf)

- [非接触搬运数字控制（ISMST）](https://www.magneticbearings.org/app/uploads/publications/ismb11/ismb11_submission_26.pdf)

监测与频率漂移

- [Data-Centric Engineering 2025：ML + 不确定性量化跟踪自然频率（EOV 漂移）](https://resolve.cambridge.org/core/services/aop-cambridge-core/content/view/3BAF63CCEF5326332C2CC1C440EB5613/S2632673624000601a.pdf/machine_learning_and_uncertainty_quantification_to_track_and_monitor_natural_frequencies_in_vibrationbased_shm_applied_to_offshore_wind_turbines.pdf)

- [MSSP 2024：透平机械运行模态分析（摩擦阻尼工况依赖）](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888327024003121)