期刊,振动与冲击 2021年卷1期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

振动与冲击

主　　编：恽伟君

出版周期：半月刊

国际刊号：1000-3835

电子邮箱：jvs@sjtu.edu.cn

电　　话：021-62821366

邮政编码：200030

地　　址：上海市华山路1954号上海交通大学

振动与冲击/Journal Journal of Vibration and ShockCSCD北大核心CSTPCDEI

查看更多>>本刊是反映和交流我国力学、航空、航天、造船、车辆、机械、建筑、水利、电力、矿山、冶金、化工、仪器仪表、海洋工程、轻工和环保等部门的振动、冲击和噪声方面的成果及经验的综合性学术刊物。内容包括结构动力分析、模态分析、参数识别、随机振动、振动控制、转分子动力学、结构动力稳定性、减振、隔振、抗冲击、噪声防治、环境试验、模拟技术、测试技术、信号处理、计算机软件工程、消振消声材料等方面的论文和短文。本刊为中文核心期刊。

正式出版

收录年代

不同冲击幅值下洞室围岩变形-开裂-垮塌过程——基于连续-非连续方法

王学滨田锋钱帅帅

233-242页

查看更多>>摘要：在防护和采矿等工程中,洞室围岩常会受到不同形式的冲击载荷作用,从而诱发垮塌和冲击地压等严重灾害.继续完善自主开发的拉格朗日元与变形体离散元耦合的连续-非连续方法,同时引入Ⅰ型和Ⅱ型断裂能,在适于模拟拉裂的基础上,也适于模拟剪裂,从而可对有关灾害的机理分析和预防产生积极意义.利用该方法开展了周期半正弦波冲击下洞室围岩的变形-开裂-垮塌过程的数值模拟研究,着重阐明了应力波反射和叠加导致洞室顶板开裂机理,解释了洞室两帮拉、剪裂相伴现象的原因,探讨了周期冲击载荷幅值的影响规律.研究发现:(1)当由模型的上端面传入的第1个压应力波抵达洞室顶板表面时,压应力波分化成的中间部分发生反射,反射的拉应力波单独自己或与第1和第2个压应力波之间的受拉区叠加导致顶板拉裂;(2)洞室顶板以拉裂为主;洞室两帮以剪裂为主,并形成V形坑.洞室顶板的拉裂区对于后继应力波有吸能作用;(3)在洞室两帮发生剪裂后形成多重V形坑,坑内应力处于低值,而且,压应力波波后会存在一个挤压程度不强烈区甚至受拉区,从而导致坑内发生拉裂,造成拉、剪裂相伴现象;(4)随着冲击载荷幅值的减小,拉、剪裂缝的数目和分布范围减小,V形坑最大深度减小,洞室围岩更易平衡.

关键词：

冲击载荷洞室围岩应力波反射叠加拉裂剪裂连续-非连续方法

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航空发动机双转子系统高/低压涡轮碰摩振动分析

聂日敏曹树谦郭虎伦

243-253,263页

查看更多>>摘要：针对航空发动机碰摩问题,考虑高压涡轮与低压涡轮碰摩,建立了五点支承的航空发动机双转子系统动力学模型.碰摩力模型采用Lankarani-Nikravesh滞回力模型.利用龙格-库塔法进行数值计算,并研究了双转子系统的频谱特性、幅频特性.最后,基于双转子实验台,部分验证了数值计算结果.结果表明:(1)双转子系统碰摩会使系统产生激励频率以及组合频率,并发生组合共振;(2)高压涡轮碰摩会导致系统产生反向涡动全周碰摩,低压涡轮碰摩对高压涡轮碰摩有抑制作用,即高低压涡轮同时碰摩时与高压涡轮碰摩时相比,系统发生反向涡动的转速区间更窄、振动幅值更低;(3)在升降速过程中,碰摩会导致双转子系统出现单个甚至多个双稳态现象.

关键词：

高/低压涡轮碰摩双转子系统组合共振反向涡动双稳态现象

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一种基于多测量向量模型的机械振动信号联合稀疏重构方法

郭俊锋王茁

254-263页

查看更多>>摘要：针对目前机械设备越来越智能化、高速化、集成化和复杂化,传统的压缩感知模型(单测量向量)获得的测量信息比较单一,需要在不同监测点分别进行测量获得多个信号数据,浪费时间,并且忽略同一机器不同监测点之间信号的相关性,为充分利用信号间和信号内的相关性,更大程度上减少冗余性和采样时间,提出一种基于多测量向量模型的机械振动信号联合稀疏重构方法.重点研究了重构方法的设计:基于粒子群算法,首先通过时间稀疏贝叶斯算法求解出初始解,然后结合贪婪算法的修剪技巧并加入自适应粒子激活机制进行位置更新寻找最优解,最后对振动信号进行精确重构.实验结果显示,该方法较其它方法而言能有效的恢复机械振动信号且重构误差相对较小.

关键词：

机械振动信号压缩感知多重测量向量重构算法粒子群算法

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基于材料损伤的水电站厂房上部结构地震易损性分析

石长征伍鹤皋高晓峰苏凯...

264-270页

查看更多>>摘要：水电站厂房上部钢筋混凝土框架-剪力墙结构在地震中易遭受破坏,基于材料损伤提出了上部结构抗震性能的评估方法,并采用有限元方法和增量动力分析法对厂房上部结构的地震易损性进行了分析.结果表明:水电站厂房上部结构主要的震损为墙柱的开裂以及混凝土保护层的剥落,核心区混凝土的压损伤较小,厂房上部结构具有较高的抗震安全储备,发生严重破坏甚至倒塌的概率很小;通过材料损伤可以方便地判断构件的开裂、压碎等状态,进而判断构件破坏程度;在结构无损伤或者损伤很小时,采用层间位移角或者基于材料损伤判断得到的结构易损性差别较小,在损伤程度较大时,层间位移角易出现偏差;采用材料损伤来判断结构的损伤状态是可行的,与层间位移角相比更为直接,适用性更广.

关键词：

水电站厂房框架-剪力墙结构地震易损性材料损伤增量动力分析

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时滞反馈对三稳态van der Pol系统稳态概率密度的影响

段绪星吴志强李亚杰

271-276页

查看更多>>摘要：利用时滞反馈调节系统随机响应特征是随机动力学与控制重要的课题之一.为解决多稳态随机系统的控制器参数设计问题,针对加性噪声激励下的三稳态van der Pol系统,研究了时滞差分反馈对系统稳态概率密度的影响.利用随机平均法得到系统幅值稳态概率密度函数的解析表达式,随后分别讨论了给定噪声强度情况下时滞和反馈强度对系统稳态概率密度的影响.结果表明,反馈强度和时滞变化均能使系统稳态概率密度曲线的拓扑结构发生改变,从而调节系统稳态响应的幅值分布;转迁集计算的结果对控制参数选择有直接指导作用.

关键词：

三稳态vanderPol系统稳态概率密度时滞反馈噪声激励

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爆破振动作用下大型地下洞室群围岩动力响应及合理间距分析

陈祥刘明学祁小博

277-285页

查看更多>>摘要：大型地下水封石油洞库由多个地下洞室构成,洞室通常不设衬砌结构,在洞库设计时,洞室之间的间距是需要重点考虑的一个因素.依托某地下水封石油洞库工程,采用现场监测与数值模拟相结合的方法,分析了爆破振动作用下,地下洞室群围岩的动态响应及振动衰减规律.地下洞室掌子面爆破引起的围岩振速在横断面方向随远离爆心呈指数衰减;当在爆破洞室附近存在已开挖洞室时,已开挖洞室迎爆侧边墙处质点振动存在放大效应,峰值振速会放大2.2倍～2.5倍,而在背爆侧围岩峰值振速明显减小,减小幅度为25％～50％.考虑相邻洞室安全间距时,以相邻已开挖洞室迎爆侧边墙处峰值振速为判断指标,表明在地下洞室爆破施工影响下,其相邻已开挖洞室迎爆侧边墙处峰值振速随洞室净间距呈指数衰减;根据《爆破安全规程》相关规定,建议论文依托的地下洞库工程相邻洞室之间的净间距不宜小于30 m.

关键词：

地下水封石油洞库爆破动力响应振速洞室间距

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单层和双层足尺度海底管道抗冲击性能分析

谢丽媛邵永波高旭东

286-296页

查看更多>>摘要：海底管道在服役过程中除了受到常规荷载作用外,还会受到各种意外的冲击载荷作用而失效.为了研究承受横向冲击载荷作用下海底管道的动态特性,对三个单层和一个双层的足尺度管道进行了落锤冲击试验,获得了横向冲击作用下管道的破坏形态、冲击力时程曲线、位移时程曲线及应变时程曲线.建立了分析冲击荷载作用下海底管道失效过程的有限元模型,并通过与试验结果的对比验证了模型的精确性.利用有限元模型研究了冲击高度、材料屈服强度、管道长细比和径厚比等参数对管道抗冲击性能的影响.研究结果表明:海底管道在冲击载荷作用下的破坏模式是局部凹陷处弯曲屈服,由管道的整体弯曲变形与冲击凹痕部位的局部弯曲耦合形成.与单层管道相比,双层管道由于内层管道参与抵抗冲击荷载的作用,从而具有更好的抗冲击性能.管道钢材的屈服强度的增加可有效减小冲击作用下的局部凹陷变形.

关键词：

海底管道抗冲击性能破坏模式冲击力时程曲线参数分析

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考虑三维圆柱铰间隙碰撞的空间机构柔性多体动力学分析方法

姚廷强陈锐搏王立华刘孝保...

297-307,316页

查看更多>>摘要：三维圆柱铰的动态性能对空间机构的运动精度和动力学特性有着重要的影响.基于多体动力学方法和刚体有限元方法,提出考虑三维圆柱铰的间隙碰撞和动态接触作用的空间机构柔性多体接触动力学方法.采用圆柱-圆柱的线接触力学模型和切片法,计算圆柱-圆柱的接触变形量和接触力,建立三维圆柱铰的轴销与轴套之间的间隙碰撞作用和三维动态接触关系.以等效刚体单元和Timoshenko梁单元描述柔性杆件的刚性有限元模型,建立柔性连杆和三维圆柱铰的具有多刚体系统的统一形式的动力学方程.计算分析了含三维圆柱铰的空间机构的运动精度和动力学特性,获得空间机构的位移响应,三维圆柱铰的相对运动轨迹和动态作用力等动力学响应.采用三维圆柱-圆柱动态线接触方法,能有效地预测空间机构系统的三维圆柱铰持续接触、间隙碰撞状态和摩擦作用下的动力学特性.计算结果表明三维圆柱铰的间隙碰撞作用对空间机构的运动精度和动态特性的影响较为显著.动力学模型和计算结果对复杂工况下高精度多间隙的空间机构的动态设计和动力学研究具有重要的理论意义.

关键词：

三维圆柱铰空间机构刚性有限元方法多体动力学间隙

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横向常磁场中铁磁圆板的主共振特性与静载效应

马冰冰胡宇达

308-316页

查看更多>>摘要：针对横向常磁场中铁磁圆板的主共振问题进行研究.基于电磁基本理论,得到薄板在常磁场中所受的磁体力和洛伦兹力,应用哈密顿变分原理,推导出磁场中铁磁圆板磁弹性耦合横向振动微分方程.常磁场中铁磁圆板受到的磁体力为静载荷,根据伽辽金法得到周边夹支边界条件下铁磁圆板在静载荷作用下的初挠度,进一步应用多尺度法对周期载荷作用下的非线性方程进行一阶和二阶近似求解,得到主共振下系统幅频响应方程.通过算例,给出了系统幅频特性曲线图、振幅随磁场强度和激励力变化的曲线图,分析了板厚、磁场强度、激励力对系统共振振幅的影响,并对比了一阶近似和二阶近似计算结果的不同.结果表明,共振区域内振幅显著增加,磁场强度较小时一阶近似与二阶近似计算结果相近,而磁场强度较大时,二阶近似计算结果更加准确.

关键词：

铁磁圆板常磁场磁弹性主共振多尺度法

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《振动与冲击》征稿简则

后插1-后插1页

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