振动工程学报

2023年06期

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《振动工程学报》是由中国振动工程学会主办，挂靠在南京航空航天大学的全国性核心期刊,创刊于1987年。主要反映我国振动工程... 展开

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月刊

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学术

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核电厂高静低动三维隔震系统的地震响应研究 摘要为实现核电厂隔震结构在静载阶段隔震层具有小位移的同时，动载阶段具有较好减震效果的目的，提出一种由水平隔震单元和高静低动隔震系统（由斜置橡胶支座和负刚度装置组成）组成的核电厂高静低动三维隔震系统。基于静载和动载阶段的斜置橡胶支座、负刚度...
基于门控循环单元神经网络的大跨径斜拉桥索力预测 摘要拉索索力的改变直接反映斜拉桥结构体系受力状态的变化，因此索力监测对斜拉桥健康评估具有重要意义。然而现有关于索力的研究大多为索力识别，难以做到根据历史索力数据实现对未来索力的预测。为此，提出一种基于门控循环单元（GRU）神经网络的索力预...
考虑土塞效应的半埋入式管桩水平振动动力阻抗解析解答 摘要基于Novak平面应变理论，综合考虑半埋入式管桩土塞效应的影响，建立了层状黏弹性土中半埋入式管桩水平振动分析模型。通过引入势函数法和分离变量法分别求出了桩侧土和土塞部分的频域解析表达式，进而利用桩‑土耦合条件以及传递矩阵法推导出层状土...
空沟对弹性波散射的时域分析：平面SV波入射 摘要基于土‑结构相互作用理论，利用比例边界有限元法，将含有空沟地形条件的场地分解为近场系统和无穷远场系统。利用四叉树对近场计算区域进行网格精细化离散，并利用位移单位‑脉冲响应矩阵来表示近场和远场交界面上的相互作用力，从而将斜入射的平面SV...
考虑应变率效应的混凝土单轴压缩统计损伤本构模型 摘要基于统计损伤理论，建立考虑应变率效应的混凝土单轴压缩统计损伤本构模型。考虑细观断裂和屈服两类损伤模式，将临界状态作为均匀损伤阶段向局部破坏阶段过渡的转折点，且滞后于峰值应力状态。在动态荷载作用下，混凝土内部细观结构的力学性能发生变化，...
基于时域残余力向量特征分解的结构损伤识别方法研究 摘要提出基于时域残余力向量的结构损伤识别方法。从结构振动方程出发，推导强迫振动条件下由结构动力响应求解时域残余力向量的表达式。时域残余力向量包含与损伤过程相关的时间信息，可以用来识别损伤发生的时刻。通过结点时域残余力向量值的变异系数建立损...
中低速磁浮车辆空气弹簧动力学建模及其应用研究 摘要建立合理的适用于中低速磁浮车辆的空气弹簧动力学模型是预测中低速磁浮车辆动力学性能的必要条件。基于振动力学与弹性力学基本原理，建立了中低速磁浮车辆空气弹簧系统非线性动力学模型，依据测试结果辨识了系统参数，试验验证了模型的准确性，并结合线...
管路型带附加气室空气弹簧的时域动态特性建模 摘要空气弹簧是汽车空气悬架系统振动控制中的关键部件，时域动态特性是评价其隔振性能的重要指标。为研究管路型带附加气室空气弹簧的时域动态特性，设计并建立了具备充放气装置的空气弹簧动态特性测试的试验台，测试得到了空气弹簧在简谐激励和阶跃激励下的...
C/SiC复合材料结构件热模态模型建模和修正方法 摘要 C/SiC材料是一种热的不良导体，在防热隔热领域具有重要的潜在应用前景。本文开展了C/SiC结构件的有限元模型修正方法研究。在热弹性理论的基础上推导了各向异性材料的应力‑应变关系，建立了C/SiC复合材料层板在高热流密度条件下的系统泛...
浮式螺旋型垂直轴风机动力响应计算研究 摘要随着海上风电逐渐向深海发展，浮式风机成为了更经济的选择。浮式螺旋型风机是传统直叶片垂直轴风机的变异优化。本文针对一种三叶片5 MW浮式螺旋型垂直轴风机的动力响应进行研究。将浮式基础处理成刚体，将柔性塔柱与叶片处理成弹性体，之后基于一种...
基于改进伽辽金法解释简支输流管颤振误判 摘要两端简支输流管系统内流效应保守，即系统不会从内流中获取或损失能量。基于传统伽辽金法线性分析，在内流超临界区可预测到模态耦合颤振现象，但是系统没有能量输入以维持该振动。该悖论已困扰学者多年，通过非线性分析已证明模态耦合颤振不可能发生，但...
环形天线结构点头模态的T‑S型模糊控制 摘要通过悬吊解耦实现环形天线结构的点头模态，再进行振动控制是一个亟待解决的技术瓶颈。本文研究了环形天线结构点头模态的T‑S型模糊振动控制。以一个柔性缩比模型作为悬吊对象，应用有限元分析得到固有频率和模态；模态分析表明，当模型侧向悬吊时，点...
震损可修复的钢制连接装配式剪力墙抗震性能试验研究 摘要为了加强装配式剪力墙的抗震性能及实现其震损后可修复功能，提出了一种可修复的钢制连接装配式剪力墙（Repairable Steel⁃connection Precast Shear Walls， RS⁃PSW），用钢制连接区域替代剪力墙...
层间弯剪偏心结构精准模型快速建立方法及多维减震应用 摘要传统层间剪切模型与建筑结构真实受力状态不符，不能精准反映实际多维偏心结构的动力响应，工程可行性较低。目前的弯剪型简化模型建立方法计算效率偏低且无法直接指导三维偏心结构的建模。针对上述不足，根据结构力学中柔度法的基本原理提出一种精准的快...
地铁列车振动对颐和园北宫门古建筑木结构影响的实测与分析 摘要针对地铁运行对木结构古建筑的影响这一问题，本文以颐和园北宫门和北京市地铁4号线为研究对象，采用ABAQUS建立了列车‑隧道‑土层‑木结构古建筑耦合模型。通过与现场实测结果对比，验证了有限元模型的精度，并系统地研究了地铁运行时地铁线路与...
基于智能手机的结构振动测试及舒适度改进评价方法 摘要由于传统的振动测试仪器在便携性和实时性方面存在不足，基于智能手机研发实时监测模块并实现对结构加速度的精准采集及舒适度分析。通过振动台动力试验和楼板振动试验验证智能手机测试振动信号的精度和性能。针对传统舒适度评价方法在适用范围和评价参数...
地铁运行引发临近建筑群低频微振动及传递规律研究 摘要随着城市建筑群的飞速建设，由地铁运行引起的建筑群低频微振动问题越来越突出。本研究依托成都某建筑群项目，研究地铁运行对土体及建筑群振动的影响。考虑轮轨非线性动力相互作用、土体分层特性、土体⁃建筑相互作用关系等因素，建立地铁列车⁃轨道⁃隧...
随机振动下产品包装系统的传递路径数值仿真与实验研究 摘要针对产品内部质量分布不均、材料和结构特性不同，建立产品包装系统模型，通过数值仿真和实验研究产品包装系统的振动传递特性，并探究在限带白噪声谱和ASTM卡车运输谱激励下产品包装系统的振动响应规律。利用状态空间法和MATLAB/Simuli...
宽频自调谐压电振子发电性能研究 摘要传统悬臂梁固定方式下压电振子频带较窄，存在环境适应性差、发电效率低的问题。为此，提出了一种通过改变固定位置实现宽频的自调谐压电振子。建立了调谐模型，对压电振子在不同固定位置的发电性能进行了仿真分析，并通过实验进行了验证。结果表明：所提...
一种具有能量俘获自参数摆动力吸振器的设计及参数影响分析 摘要传统的摆类动力吸振器因为抑振频带较窄，对于工程环境中较宽频带的振动，往往表现出较低的工作效率。针对该问题，本文设计了一款具有较宽抑振频带的自参数摆动力吸振器。该装置以封闭线圈代替了附属结构中的子结构摆，在子结构摆的两侧对称装有强磁铁。...
风力机叶片压电抑振效应与能量耗散机制研究 摘要压电智能叶片是随着风力机向大型化发展而被提出的自适应减振概念叶片，本文探索了叶片压电抑振效应和能量耗散机制，提出了适用于变截面三维叶片的等效梁截面气弹模型设计方法，并基于同步测振测力气弹风洞试验对比研究了15 MW风力机叶片压电抑振效...
结构⁃形状记忆合金惯容器协同系统的控制性能 摘要为发挥传统形状记忆合金阻尼器和惯容器的协同作用，进一步提高其有效性和鲁棒性，使其能够广泛应用于实际工程中，提出了一种形状记忆合金惯容器（Shape Memory Alloy Inerter， SMAI）协同系统。采用随机等效线性化方法...
幂指数棱台声子晶体对薄板振动弯曲波的调控特性研究 摘要针对薄板结构的振动控制，提出了一种幂指数棱台声子晶体构型，并对其带隙的产生机理和影响因素进行了分析，结果表明提出的幂指数棱台声子晶体具有三个弯曲波完全带隙，其中第二带隙宽度可达850 Hz。联合数值仿真和试验方法对声子晶体的弯曲波带隙...
柔性压电纤维复合材料驱动器的驱动特性研究 摘要本文通过分析柔性压电纤维复合材料驱动器（Flexible Piezoelectric fiber composite actuator Device，FPD）的变形驱动机制，提出了一种基于铁电参数预测其工作电压范围的方法，基于压电方程...
考虑齿距累积误差的圆柱齿轮动态磨损分析 摘要齿距累积误差是齿轮传动系统中广泛存在的一种制造误差。考虑齿距累积误差，基于轮齿承载接触分析方法建立载荷分配模型，从而得到啮合刚度和空载传递误差，并将其导入齿轮转子动力学模型中计算系统振动响应。基于所得到的动态载荷和Archard磨损理...
考虑信号传递路径的行星齿轮传动太阳轮裂纹故障响应分析 摘要为研究振动信号传递路径对行星齿轮传动系统太阳轮裂纹故障响应的影响，采用有限元法建立齿圈结构动力学分析模型，对比分析了考虑与未考虑传递路径的齿圈振动响应，验证了模型中传递路径的时变效应以及模型的有效性。开展了太阳轮裂纹故障试验，采用快速...
基于LSTM⁃ES⁃RVM的滚动轴承剩余寿命预测方法 摘要为解决滚动轴承在寿命预测时精度不高，且性能退化趋势及波动范围难以预测等问题，提出了基于LSTM‑ES‑RVM的滚动轴承剩余寿命预测方法。在无先验知识或人工经验的干扰下，利用长短期记忆（Long Short‑Term Memory，LS...
联合频域相关分析和改进粒子滤波的滚动轴承寿命预测方法 摘要为了解决滚动轴承退化状态识别难、剩余使用寿命（Remaining Useful Life， RUL）预测误差大这两个关键问题，提出一种联合频域特征相关分析及改进粒子滤波的寿命预测方法。基于滚动轴承在退化过程中频域特征存在短期相似性和长...
结合LSTM和Self‑Attention的滚动轴承剩余使用寿命预测方法 摘要为了构建准确表征滚动轴承退化过程的趋势性健康度指标，提高滚动轴承剩余使用寿命（Remaining Useful Life，RUL）的预测精度，提出了一种结合长短期记忆（Long‑Short Term Memory，LSTM）和自注意力...
优化深度残差网络及其在强噪声环境下滚动轴承故障诊断中的应用 摘要针对传统基于深度学习的故障诊断方法存在抗噪性能差、计算复杂度高和泛化性能不足的问题，提出了一种基于深度可分离残差网络（Depthwise Separable Residual Network，DS‑ResNet）的滚动轴承故障诊断方法...
向审稿人致谢 2023年度本刊共收到稿件720余篇，在振动工程领域广大科技工作者的支持下，本刊的各项工作得以顺利进行，并取得了令人鼓舞的成绩，这是作者、审稿专家、编者共同努力的结果。在此，本刊谨向审稿的各位专家致以诚挚的谢意，并祝大家为促进中国振动工程事...