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期刊信息/Journal information
振动与冲击
振动与冲击

恽伟君

半月刊

1000-3835

jvs@sjtu.edu.cn

021-62821366

200030

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

    基于残差连接和1D-CNN的滚动轴承故障诊断研究

    赵敬娇赵志宏杨绍普
    1-6页
    查看更多>>摘要：针对滚动轴承故障诊断人工提取特征困难、浅层诊断模型性能差的问题,提出一种基于残差连接的一维卷积神经网络(1D-CNN)的深层轴承故障诊断模型.将原始轴承振动信号输入网络中,利用具有残差连接的多个一维卷积层自动提取特征,残差连接能够在提取深层特征信息的同时将浅层提取的特征信息保留下来,与无残差连接的一维卷积网络相比能获得更丰富的轴承信号特征信息,并输入到Softmax层进行分类,输出轴承振动信号的故障类型.该研究通过不同残差网络结构模型的设计,验证具有残差连接的1D-CNN的网络模型在轴承故障诊断的有效性.试验结果表明,残差连接能有效提高轴承故障诊断的准确率.

    一维卷积神经网络(1D-CNN)残差连接轴承故障诊断

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    燃气轮机压气机动叶片断裂故障振动特征及其诊断方法

    党伟胡明辉江志农冯坤...
    7-19页
    查看更多>>摘要：动叶片断裂是燃气轮机的主要故障模式之一,研究叶片断裂故障的振动特征及诊断方法对保障燃气轮机安全可靠运行至关重要.基于叶片尾流激振力产生机理,研究了燃气轮机叶片振动响应传递路径及尾流激振力变化规律,构建了静子叶片振动响应模型,推导了转子叶片断裂后振动响应的变化规律.基于叶片通过频率及工频振动分量的响应特征,提出了基于改进启发式分割算法(IHSA)的叶片断裂故障识别方法,可实现叶片断裂的故障类型判断与及时告警.进一步根据振动响应特征及实际燃气轮机运行控制原理,构造了叶片断裂位置识别因子γ,通过同一转子上各级叶片γ值的对比可实现断裂位置的辨识.结合故障识别方法与断裂位置辨识方法,提出了一种燃气轮机压气机动叶片断裂故障的诊断方法.某型燃气轮机故障案例分析证实了振动特征与诊断方法在工程应用中的有效性.

    燃气轮机叶片断裂故障诊断叶片通过频率启发式分割算法(HSA)

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    典型螺栓连接界面轴向动态特性的不确定性研究

    陈学前沈展鹏刘信恩范宣华...
    20-24,56页
    查看更多>>摘要：工程结构中普遍存在螺栓连接,其中螺栓连接界面的非线性与不确定性是其两个重要特性,该研究针对某典型螺栓连接界面轴向动态特性的不确定性开展研究.通过结构不同次装配工况的正弦振动试验,获得了系统轴向振动固有频率与模态阻尼比的不确定性.采用薄层单元建立螺栓连接结合面模型,基于薄层单元弹性模量、泊松比与连接系统固有频率的关系,以及薄层单元材料损耗因子与模态阻尼比的关系,再结合基于主成分分析(PCA)的不确定性有限元模型修正方法,利用螺栓连接系统的不确定性研究试验结果,对薄层单元的弹性模量、泊松比及材料损耗因子区间进行了识别.识别得到的螺栓连接轴向固有频率与模态阻尼比区间与试验结果区间吻合较好,研究结果为类似螺栓连接结构结合面动力学建模及其不确定性研究提供了新方法.

    螺栓连接连接结合面法向动态特性不确定性

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    摩擦摆式支座对地震时桥上车辆安全性的影响

    晋智斌何金哲曾永平董俊...
    25-34,66页
    查看更多>>摘要：该研究建立设置了摩擦摆支座的车-轨-桥地震分析模型.其中,桥梁非线性振动分析采用OpenSEES平台,车辆模型中考虑了二系悬挂的横向止档和非线性阻尼,轮轨法向接触采用可分离的Hertz模型.用Rayleigh-Ritz法缩减了钢轨自由度.采用高效的分区异步长算法进行车-轨-桥大系统求解.分析了地震下列车通过50跨简支梁桥时的响应.发现摩擦摆支座显著降低了桥面加速度,但放大了桥面位移.设置摩擦摆支座后,桥上车辆的加速度、轮轨相对位移以及轮轨横向力均显著减小.可见,对于该研究的简支梁桥,合理设置摩擦摆式支座有利于提高地震条件下的桥上车辆安全性.

    车-桥耦合振动地震行车安全性摩擦摆式支座

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    超弹性可导向防撞垫设计

    雷正保周伟正涂晓威
    35-40,88页
    查看更多>>摘要：基于耐撞性拓扑优化方法以及稳健性设计方法,设计出了一种高等级超弹性可导向防撞垫,可在实现轻量化要求的同时实现可导向防撞垫整体质量最优.以实现能量吸收最大化为优化设计目标,对防撞垫的吸能单元进行耐撞性拓扑优化分析,确定吸能单元的最优传力路径,提取构型清晰的吸能单元;对建立的可导向防撞垫有限元模型进行了碰撞安全性验证.将试验车辆的角度、速度、质量的不确定性作为噪声因子,基于稳健性设计方法,确定了可导向防撞垫吸能单元的最优尺寸.结果表明:耐撞性拓扑优化方法和稳健性设计方法行之有效,TS级超弹性可导向防撞垫能够满足现行评价标准要求.

    拓扑优化稳健性可导向防撞垫噪声因子

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    基于补偿距离评估和一维卷积神经网络的离心泵故障快速智能识别方法

    焦瀚晖胡明辉江志农冯坤...
    41-49页
    查看更多>>摘要：一维卷积神经网络可适用于振动等一维信号的识别与分类,但将其直接应用于机械故障诊断时小样本训练条件下的识别准确率与识别速度是其亟需解决的问题.针对上述问题,提出一种基于补偿距离评估和一维卷积神经网络的离心泵故障快速智能识别方法.基于离心泵振动分析与故障诊断理论,通过提取时域、频域、能量及熵特征来构造混合域全特征集,充分挖掘训练样本中的故障信息,提高单个训练样本的利用率,使故障识别模型具备小样本训练的能力;通过补偿距离评估方法对全特征集进行降维优化,在有效保留故障特征信息的同时显著降低特征维度,使特征构造及故障识别模型具备快速计算的能力;通过训练样本的降维后特征进行一维卷积神经网络的训练,进而构建故障智能识别模型,保存模型并将其用于离心泵故障分析.经某石化离心泵的抽空和滚动轴承损伤两个故障案例验证,该方法在小样本训练条件下识别准确率达到98％以上,单组数据识别时间小于3 s,可满足工程中离心泵故障实时智能识别的需求.

    离心泵故障诊断振动卷积神经网络(CNN)小样本

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    考虑气体扩散表面应力的纳米梁非线性振动分析

    万磊刘灿昌孔维旭贺成泰...
    50-56页
    查看更多>>摘要：工业有毒有害气体泄漏检测存在传感器灵敏度不高、检测时间长的问题.为解决该问题,提出一种基于气体吸附应力的浓度分析方法.考虑纳米梁表面气体扩散产生的表面应力敏感效应,通过分析纳米梁非线性振动性质的变化,得到泄漏气体相关信息.以Euler-Bornoulli梁为非线性振动模型,建立考虑气体扩散表面应力的纳米梁非线性振动方程,利用多尺度方法研究气体扩散表面应力影响下的纳米梁非线性振动.通过分析幅频响应曲线,研究了扩散气体浓度、偏摩尔体积、扩散时间、阻尼、直流激励电压和交流激励电压等参数与纳米梁振动之间的关系,分析了改变参数来减弱系统非线性的方法.研究结果表明:不同的扩散气体、浓度、扩散时间会对纳米梁振动产生不同的影响,检测纳米梁的振动可以进行扩散气体信息的检测;通过改变系统参数可以降低系统的非线性振动,增强系统的稳定性.该研究工作从振动角度为检测气体浓度以及扩散速度提供一种物理检测方法和检测理论.

    扩散表面应力纳米梁非线性振动多尺度方法

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    不同梁线刚度情形下组合梁柱子结构抗倒塌性能研究

    谭政钟炜辉段仕超孟宝...
    57-66页
    查看更多>>摘要：钢框架结构某根柱失效后,与失效柱相连的双跨梁对剩余结构的内力重分布和实现再平衡起到关键作用,而此时相邻双跨梁的线刚度对结构抗倒塌性能具有显著影响.以栓焊连接节点组合梁柱子结构拟静力试验结果作为校验,验证有限元建模方法的正确性.并建立了不同梁线刚度情形下的组合梁柱子结构足尺模型,重点分析了不同梁线刚度对组合梁柱子结构的内力发展和抗倒塌性能的影响.对目前基于变形的结构失效判定准则进行修正,基于该修正准则定量分析了双跨梁的梁机制抗力和悬链线机制抗力贡献水平,可为结构抗倒塌设计提供依据,对实际工程应用提供参考.分析结果表明:双跨梁的线刚度决定了梁机制抗力水平;而双跨梁的跨度决定了悬链线机制抗力水平,梁高对其影响较小,过大的梁线刚度不利于结构的位移发展.

    组合梁柱子结构连续倒塌梁线刚度失效准则定量评估

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    基于能量法分析考虑纵向刚度分布的钢-混组合梁自振特性

    孙琪凯张楠刘潇陶晓燕...
    67-72,102页
    查看更多>>摘要：对于考虑剪力键纵向分布不均匀或梁体变截面的钢-混组合梁,为了分析其自振特性,基于Hamilton原理并利用分区变分法,建立了考虑相对滑移影响的钢-混组合梁运动控制微分方程.给出了简支-简支、固支-自由、固支-简支和固支-固支等四种常见边界条件下自振特性的计算方法.以两孔考虑纵向刚度分布的钢-混组合梁为例,计算了其基频和一阶振型,并与ANSYS软件数值分析和实验测试结果进行了对比分析.结果表明,三者结果基本一致,说明该研究的方法可以用于分析考虑纵向刚度分布的钢-混组合梁自振特性.

    钢-混组合梁纵向刚度分布分区变分法相对滑移自振频率

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    基于数字图像相关方法的薄板结构振动功率流可视化

    朱海华孟帆宋汉文
    73-80页
    查看更多>>摘要：通过振动功率流法研究了薄板结构振动能量的传递特性,基于数字图像相关(DIC)方法对功率流进行可视化.结构振强定义为薄板结构单位截面上的功率流,考虑各方向上的内力及质点响应,其矢量场能够清楚指明功率流的大小和方向.通过对振强及其散度场的可视化,可以直观表征结构能量的传递路径及振源位置.基于实验方法的结构振强测量,涉及被测结构表面位移场及速度场的空间导数,因此实验精度高度依赖于测量方法的空间分辨率及信噪比.数字图像相关方法作为一种非接触式的视觉测量分析手段,可对被测结构实现空间高分辨率的全场测量,且不改变系统固有特性.获得薄板结构的全场位移及速度响应,并基于空间傅里叶变换方法,在波数域上实现对空间域数据的微分计算,得到结构振强场.该研究通过对结构振强的实验研究,实现了对薄板结构振动能量传递路径及振源的可视化识别.

    数字图像相关(DIC)功率流空间傅里叶变换能量传递振源识别

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