期刊,振动工程学报 2025年卷1期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

振动工程学报

主　　编：刘人怀

出版周期：双月刊

国际刊号：1004-4523

电子邮箱：zdxb@nuaa.edu.cn

电　　话：025-84895885

邮政编码：210016

地　　址：南京市御道街29号

振动工程学报/Journal Journal of Vibration EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI

查看更多>>本学报是中国振动工程学会主办的全国科技类和中文核心期刊。主要刊登振动理论及其应用，模态分析与试验，非线性振动，随机振动，机械动力学，转子动力学，动态设计与测试，动态信号分析，故障诊断，振动，冲击与噪声控制，振动利用，土动力学等方面内容的综合评述，专题研究论文和研究简报。

正式出版

收录年代

01 期

Issue 01

基于增强深度卷积神经网络的滚动轴承多工况故障诊断方法

郭盼盼张文斌崔奔郭兆伟...

96-108页

查看更多>>摘要：针对现有卷积神经网络无法充分提取滚动轴承时域信号间的关联特征,模型训练所需样本多以及泛化性不足的问题,提出一种基于增强卷积神经网络模型的滚动轴承多工况故障诊断方法.根据滚动轴承转速和采样频率计算轴承单圈故障特征信号长度,采用格拉姆角场编码技术对单圈时域信号完整信息进行编码,生成相应特征图像,使神经网络在视觉上对时域信号关联特征进行学习;利用ACNet网络模型中的非对称卷积对ConvNeXt模型的7×7深度卷积层进行重构:即采用2个3×3,1个1×3和1个3×1的非对称小卷积核以多分支结构组合的形式重构其7×7卷积层,增强ConvNeXt模型的特征提取效率;对ConvNeXt模型中的数据增强模块及学习率衰减策略进行改进,提高ConvNeX模型在小样本训练下的泛化性,以此搭建增强深度卷积神经网络IConvNeXt模型.使用凯斯西储大学不同故障直径轴承、东南大学滚动轴承复合故障和加拿大渥太华变转速滚动轴承故障数据集进行试验验证,结果表明:所提IConvNeXt模型对滚动轴承不同故障直径和复合故障识别准确率为100%,对变转速轴承故障识别率为 99.63%.将所提方法与RP+ResNet、RP+IConvNeXt、MLCNN-LSTM、MTF+ICon-vNeXt等方法进行对比,结果表明,所提模型在更少样本训练下的故障诊断效果均优于其他方法,并具有较强的泛化性能.

关键词：

故障诊断滚动轴承多工况格拉姆角场增强卷积神经网络

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维普
万方数据

改进EMD结合4th-HEO的客滚船柴油机复杂信号振动特征提取方法

李康强王海鹏孙彦刚巩庆涛...

109-116页

查看更多>>摘要：针对客滚船柴油机机械系统的复杂机构与运转特性,提出一种多分量非线性振动信号分解及振动特征参数提取策略.为提高动力学参数提取鲁棒性,提出采用延拓经验模态分解(extension-EMD)方法分解信号以规避端点效应,利用自相关函数提取包含最大特征的敏感分量,利用四阶能量算子(4th-HEO)幅值解调提取敏感分量的特征频率及其幅值,得到柴油机动力学特征与运行规律的关系;通过仿真信号验证方法的准确性,通过实船测试零负荷和满负荷运行工况下的三向振动信号验证方法的有效性.研究结果表明,垂向信号的表现特征较其他方向信号表现力更佳.对于9缸4冲程柴油机而言,其0.5倍频和4.5倍频的幅值非常突出,且对负载变化影响更加敏感.

关键词：

故障诊断柴油机改进EMD4th-HEO

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万方数据

基于递归本征正交分解与强跟踪扩展卡尔曼滤波的结构损伤识别

杨少冲姚远刘家亮雷振...

117-125页

查看更多>>摘要：针对目前已有损伤识别方法难以实时跟踪结构损伤且计算量大的问题,提出了一种基于递归本征正交分解(recursive proper orthogonal decomposition,RPOD)与强跟踪扩展卡尔曼滤波(strong tracking extended Kalman filter,STEKF)相结合的模型降阶与结构损伤在线识别方法,对动载荷作用下的结构损伤识别进行了研究.利用RPOD方法在线更新并实时建立反映结构状态的降阶模型,解决未知载荷作用下多自由度结构动力分析计算量大且难以收敛的问题,同时跟踪损伤的演化并对其进行定位;通过STEKF方法跟踪降阶模型的状态向量,识别因损伤而退化的降阶模型参数.分别采用六层剪切型框架的数值模拟与三层钢框架的模型试验验证了该方法的可行性,结果表明,所提出的方法能够准确建立降阶模型并跟踪降阶模型参数的时变历程,同时可以有效地识别出剪切型建筑结构损伤的位置和程度,即使在处理高程度噪声时仍有较高的精度.

关键词：

损伤识别模型降阶递归本征正交分解强跟踪扩展卡尔曼滤波数据驱动

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维普
万方数据

地震与风作用下钢框架-自复位支撑筒结构损伤分析

徐龙河刘媛媛谢行思

126-134页

查看更多>>摘要：为揭示地震-风同时作用和先后作用下自复位支撑结构的损伤分布规律,对一50层钢框架-自复位支撑筒在不同强度地震动与50年重现期风荷载下的梁/柱构件和结构整体损伤进行分析.结果表明,地震单独作用和地震-风同时作用下,支撑筒梁均比外框架梁先受损,支撑筒柱较外框架柱损伤发展更快;地震-风同时作用增大了柱的损伤程度,使31层柱的最大损伤值增大了78.6%;随着地震动强度的增大,风荷载作用对结构整体损伤的加重程度逐渐增大.在不同强度的地震动与50年重现期风荷载先后作用下,风荷载增大了震损结构的最大残余变形角均值;当峰值地面加速度为10 m/s2时,风荷载使震损结构的最大残余变形角均值由0.325%增至0.330%,但风荷载对震损结构损伤最大构件的损伤状态影响不大.

关键词：

损伤识别地震-风耦合作用自复位支撑高层钢结构残余变形

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维普
万方数据

主动变位索网结构体系索力识别方法及FAST工程应用

付兴孙思源李宏男李庆伟...

135-143页

查看更多>>摘要：为准确识别FAST索网结构体系的拉索索力,本文提出了一种可变弹性边界支承的拉索索力识别方法.建立了拉索等效单自由度模型,推导了理想铰接与弹性边界支承下拉索频率间的数学表达式,通过拉索中点、两端点的第一阶振型值对第一阶频率进行修正,进而提出了基于弦振动理论的主动变位索网结构体系索力识别方法;对单根拉索开展数值仿真,验证了所提方法的准确性,并开展了参数分析;通过数值仿真及现场实测对FAST索网结构进行索力识别,证明了方法的可行性和工程适用性.结果表明:数值仿真的索力识别相对误差在1%以内,现场实测的索力识别相对误差小于5%.该方法考虑了拉索的复杂边界条件,可避免求解未知边界约束刚度,拓展了传统弦振动理论的工程适用性.

关键词：

主动变位索网结构体系可变弹性边界支承等效单自由度体系索力识别频率修正

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维普
万方数据

基于经验模态分解与Tikhonov正则化的梁桥影响线识别方法

周宇尚稳齐吴德义狄生奎...

144-153页

查看更多>>摘要：挠度影响线、应变影响线能够完整地反映梁桥截面抗弯刚度,在获取梁桥实测时程响应过程中,车辆移动荷载作用下的梁桥响应掺杂了影响线信息和结构动力成分,并受到加载车辆的多轴效应干扰.为准确识别梁桥结构影响线,通过经验模态分解剔除梁桥实测数据中的动力成分,得到含有车辆多轴效应的梁桥准静态响应数据,结合采样频率与车辆轴距,建立了影响线识别的数学模型,将车辆多轴效应转化为单位集中荷载,进而采用Tikhonov正则化方法准确解得梁桥影响线的稳定解.通过建立1/2双轴车过简支梁桥与三跨变截面连续梁桥的数值仿真模型,提取车辆不同移动速度下简支梁桥跨中和三跨连续梁桥中跨跨中的挠度、应变时程响应,验证了基于经验模态分解与Tikhonov正则化识别梁桥影响线方法的可行性与有效性,准确地识别了梁桥结构算例的挠度影响线、应变影响线,并通过建立误差指标定量评价了影响线识别效果.研究还发现,梁桥影响线的识别效果随加载车辆速度的增大而降低.

关键词：

桥梁工程移动荷载影响线识别经验模态分解Tikhonov正则化

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万方数据

考虑局部场地效应的深水多跨连续梁桥纵桥向地震响应分析

吴堃马杰苏俊省陈宇...

154-161页

查看更多>>摘要：桥梁结构抗震设计时应考虑桥墩处局部场地条件对其地震响应的影响.多点激励反应谱法是进行空间地震动作用下桥梁结构抗震性能分析的常用方法.对于深水桥梁结构,现有的多点激励反应谱法未考虑水体的作用.本文基于辐射波浪理论,在桥梁结构振动方程中引入动水压力,建立考虑流固耦合作用的多点激励反应谱法,并验证其正确性.以某深水5跨连续梁桥为例,通过改变桥墩所处场地类型、抗震设防烈度、设计地震分组等参数,研究了不同场地条件下桥梁的纵向地震响应,揭示了局部场地效应对多跨连续梁桥纵向地震响应的影响规律.结果表明,随着桥墩3场地逐渐变软,其墩顶相对位移最多减小93.0%,场地类型对墩顶相对位移的影响大于对主梁轴力和墩底弯矩的影响;随着抗震设防烈度的增大,桥墩墩顶相对位移、主梁轴力和墩底弯矩增大7倍;随着震中距的增大,桥墩墩顶相对位移最多增大41.0%,主梁轴力增大18.0%左右,墩底弯矩增大30.0%左右.

关键词：

局部场地效应深水桥梁纵向地震响应反应谱法多点激励

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万方数据

桩-震陷土层耦合作用下变截面单桩动力响应

冯忠居王逸然蔡杰张聪...

162-171页

查看更多>>摘要：为研究不同类型地震波作用下大直径变截面钢管混凝土复合单桩的动力响应规律,依托厦门第二东通道翔安大桥工程,通过室内振动台试验,选取地震动强度为0.15g的5010波、1004波、Kobe波及El-Centro波,研究大直径变截面钢管混凝土复合单桩的桩身加速度、水平位移、弯矩及桩基损伤等变化规律.试验结果表明:不同类型地震波由于其频谱特性不同,大直径变截面钢管混凝土复合单桩的动力响应特性存在差异;桩顶加速度最大值、桩顶水平位移最大值、桩身弯矩最大值均在1004波作用下最大,在Kobe波作用下最小;桩身弯矩最大值均未超过桩基设计抗弯承载力;在地震力的作用下对桩基础的抗弯承载能力进行设计时,应重点考虑软硬土层的分界面处抗弯能力.

关键词：

大直径变截面桩振动台试验震陷场地动力响应

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万方数据

隧道水压爆破中不同轴向装药结构的地表振动响应规律研究

赵立财

172-179页

查看更多>>摘要：为探明隧道水压爆破中不同装药结构对地表振动响应特性的影响,依托沈白高速新宾隧道Ⅳ级围岩爆破开挖开展了相关现场试验,对比了常规装药、孔口水间隔装药、孔底水间隔装药及两端水间隔装药条件下爆破诱发地表振动峰值(PPV)及主频(DF),并借助数值模拟进一步分析了不同装药结构下地表振动响应规律.研究结果表明:相比于常规装药结构,水压爆破转化为爆破振动的能量降低,爆破诱发地表振动PPV减小而DF相对较高;沿隧道掌子面横断面5 m范围内,常规装药结构诱发的振动峰值会超过允许的振动峰值,不利于地表建构物振动安全控制;采用水压爆破时,在炮孔内布设水袋一端,爆炸转化为振动能的比例相对较小,诱发PPV降低;但沿炮孔内布设水袋一端反方向爆破诱发的PPV则相对较高.在隧道掘进爆破作业中,推荐使用两端水间隔装药以保证振动能量的均匀分布,降低炮孔两侧地表振动,从而减小爆破开挖对地表建构物的扰动.

关键词：

隧道工程地表振动水压爆破装药结构

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万方数据

线性矩法在分布未知条件下的随机结构抗震可靠度分析

吴罗成张龙文曾梦澜

180-190页

查看更多>>摘要：在工程结构领域,由于数据不足,结构参数的分布通常未知,这成为结构可靠性分析中常见而复杂的挑战.在结构参数分布未知的情况下,本文提出了随机结构抗震可靠度分析的线性矩法.构造了仅由两个基本随机变量描述的随机动力系统:(1)基于结构随机参数的前四阶线性矩,借助标准正态分布随机变量的随机函数表达,将结构参数的随机变量表示为仅有一个基本随机变量的一元三次多项式;(2)利用一个基本随机变量的随机函数-谱表示模型描述非平稳地震动过程.在此基础上,根据数论方法确定两个基本随机变量的代表点集,进行时程分析并计算结构响应极值,进而计算确定界限下功能函数的样本及其线性矩;利用功能函数的前四阶线性矩求解三次多项式转换系数;并根据一元三次方程根的求解,建立基于线性矩的结构抗震可靠指标表达式.以结构参数分布未知的非线性单自由度为例说明了本文方法的应用,同时与Monte Carlo模拟结果对比,验证了本文方法的精确性.

关键词：

抗震可靠度随机结构线性矩分布未知随机函数-谱表示

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