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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

    桥梁收缩徐变诱发高速列车-CRTSⅡ型板式轨道-桥梁系统非线性动力相互作用研究

    陈兆玮
    1-8,22页
    查看更多>>摘要：混凝土桥梁的收缩徐变效应在高速铁路桥梁工程中不可避免,会导致桥梁竖向变形,并最终导致CRTSⅡ型纵连板式轨道和桥面之间出现脱空.针对这一实际工程问题,深入研究收缩徐变引起的高速列车-纵连板式轨道-桥梁系统非线性动力相互作用问题.对桥梁收缩徐变下纵连板式轨道-桥梁系统非线性接触机制进行讨论;提出桥梁收缩徐变条件下高速列车-纵连板式轨道-桥梁系统非线性动力相互作用研究方法;在此基础上研究桥梁收缩徐变对桥轨非线性接触行为、轨道层间相互作用、轨道混凝土结构附加动应力以及列车动态特性的影响.研究表明:提出的研究方法可以有效地研究收缩徐变条件下列车-纵连板式轨道-桥梁结构的动力相互作用问题.在收缩徐变条件下,梁端处出现了底座和桥面间的脱空现象.列车动荷载引起桥轨接触力明显增大,同时也导致脱空区域发生明显变化.整体来看脱空区域长度对速度并不敏感.梁端位置处的轨道层间力有明显变化,砂浆力变化比扣件力剧烈.轨道板和底座上表面主要以承受拉应力为主,仅在脱空区域附近才出现局部受压;而下表面则呈现相反的应力分布.收缩徐变效应主要影响列车的振动,而对轨下结构的振动影响较小.

    列车-轨道-桥梁动力相互作用收缩徐变动态接触纵连板式轨道行车性能

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    高速道岔绝缘接头伤损规律及对提速的影响

    王璞王树国王猛杨东升...
    9-14页
    查看更多>>摘要：对现场胶结绝缘接头伤损特征进行了系统调研和测试,掌握了接头伤损不平顺波形规律,提出了接头伤损的简化模拟方法.建立了车辆-道岔耦合动力学计算模型,对现行速度条件下岔区胶结绝缘接头伤损对列车过岔动力性能的影响以及接头伤损状态下高速道岔对进一步提升运营速度的适应性进行了研究.主要结论如下:①胶结绝缘接头伤损主要集中出现在道岔前后现场制作的接头中,接头伤损不平顺具有显著的共同特征,主要分布在接头前后1.0m长的范围内,从接头两侧往中心方向凹陷深度不断增加,在接头中心位置出现显著的短波不平顺突变,深度可达1.4 mm.构建复合余弦函数对接头伤损进行简化模拟,函数参量基于实测数据确定,可较好地反映接头伤损不平顺的主要特征.②绝缘接头伤损使高速列车进岔时产生显著的瞬态高频冲击,但对列车进岔后的动力性能影响较小.接头伤损所造成的轮轨垂向力及轮重减载率冲击幅值甚至超过了列车通过道岔过程中相应指标的最大值,但对于轮对运动轨迹以及车体振动影响较小.③接头伤损条件下,列车过岔速度提升后车-岔动力性能呈现劣化趋势,在伤损接头位置多项动力学指标显著增大,尤其轮重减载率达到0.895,超过了安全限值,轮轨垂向力增大20.37％.伤损接头位置产生的轮轨冲击对列车速度敏感性较高.

    高速道岔胶结绝缘接头伤损复合余弦函数车辆-道岔动力学速度提升

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    二维双阱势系统随机共振机理研究及应用

    张刚徐浩张天骐
    15-22页
    查看更多>>摘要：将经典随机共振的一维设定拓展到二维势场中,研究在噪声中受周期驱动的二维双阱势系统的随机共振机理及应用.基于绝热近似理论推导系统输出信噪比的解析式,发现系统发生显著的随机共振现象,且通过增大驱动力、耦合系数、关联系数或降低驱动频率能够进一步地提高输出信噪比.使用四阶龙格库塔法和遗传算法进行数值模拟实验,发现输出信噪比的理论曲线和实际数值曲线基本吻合,证明了理论推导的正确性,微弱信号检测实验结果表明系统能够有效地检测微弱周期信号.将系统运用于实际工业轴承故障诊断中,实验表明系统能够有效地诊断出轴承的内外圈故障,且通过比较峰值大小和峰值辨识度,证明了该系统的故障检测效果优于新型一维非饱和双稳系统.

    随机共振二维双势阱系统绝热近似理论微弱信号检测轴承故障诊断

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    基于内点法和拉格朗日乘子法的混合试验冗余作动器控制方法

    王尚长杨格吴斌谭启阳...
    23-30,37页
    查看更多>>摘要：土木工程结构试验中,作动器使用数量多于所要控制的自由度数量时会产生冗余作动器控制问题.为此,提出基于内点法和拉格朗日乘子法的冗余作动器控制方法,给出作动器系统能力可行域的求解方法,该冗余作动器控制方法在控制方程中以三参量的形式考虑了单台作动器的出力范围.以MATLAB为平台计算了作动器能力可行域和冗余作动器出力值,结果表明,当试件位移命令在作动器能力可行域内,该方法可以实现良好的加载控制精度;当位移在作动器能力可行域外,该方法可以保证试验的安全性.基于Simulink搭建控制平台,分析冗余系统和非冗余系统的工作状态;最后以双层双向虚拟混合试验为例,验证了所提冗余控制方法的精度和可行性.

    冗余作动器控制混合试验双向试验作动器能力可行域

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    风机管道声学测试中的影响因素分析

    黄伟稀何涛郝夏影陈文华...
    31-37页
    查看更多>>摘要：流体机械流动噪声常使用管道法测量,风机管道声学测试中存在多种因素干扰影响测试的准确性.安装于管内的传声器接收到的信号包含了声源的"真声"、仪器表面局部湍流脉动压力引起的"伪声"、管壁振动辐射声以及管壁振动传递引起的传声器振动信号,通过试验方法对各信号成分进行了测试与分离.结论 显示,传声器湍流自噪声"伪声"对"真声"测试产生明显干扰,需要安装气流防护装置降低湍流自噪声,而管壁振动分量远低于声源信号,对声源测试的影响可忽略不计.

    流体噪声管道法声学测试影响因素

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    基于波包分解技术的铁基非晶涂层厚度超声检测与评价

    张昱陈尧李秋锋卢超...
    38-45页
    查看更多>>摘要：在强摩擦和强腐蚀的环境中,铁基非晶涂层可以为钢质设备提供防护,但是对于铁基非晶涂层质量的无损检测与评价仍然没有有效的方法.针对涂层质量检测需要,提出一种涂层质量高频超声检测与评价方法.通过建立三轴超声扫查系统,完成对超音速火焰喷涂(high-velocity oxygen-fuel,HVOF)铁基非晶涂层信息的高频超声扫查;然后针对信号中的界面回波混叠情况,设计母波包,对各检测信号进行卷积、波包分解和窄脉冲替换等处理,分离和提取各界面回波,提高检测信噪比;最后将重构检测信号成像,直观观察涂层厚度和质量,并与扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)结果对照,相对误差约为3.2％.

    铁基非晶涂层超声检测超音速火焰喷涂波包分解涂层结构成像

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    基于概率论的爆破振动傅里叶主频预测

    邓冰杰王林峰李振李林刚...
    46-54页
    查看更多>>摘要：以傅里叶主频为研究对象,在总结主振频率预测研究现状的基础上,提出了傅里叶主频的基本公式预测模型,并给出了预测模型参数求解方法.指出了以回归系数(R2)作为预测优劣判别标准的不足之处,提出应以残差平方和(residual square sum,RSS)作为预测相对优劣的判别标准.基于现场实测数据,比较了张立国公式、孟海利公式、卢文波等提出的基于球面波理论和柱面波理论的公式、叶红宇公式和作者推荐的基本公式6种预测模型的预测结果,结果表明:提出的基本公式预测的残差平方和(RSS)最小.考虑到爆破振动的随机性,以提出的基本公式预测模型为基础,引入正态分布理论对主振频率预测模型进行了修正.在定义主振频率相对误差(relative error of the main vibration frequency,REMVF)的基础上,得到了傅里叶主频关于爆心距R和单段最大装药量Q的分布模型,采用"3σ准则"验证了分布模型的正确性.根据"小概率事件"的基本思想,建议取双侧置信度为95％,进而可求得爆破参数确定下傅里叶主频可能的取值区间.

    爆破振动傅里叶主频主频预测正态分布双侧置信度

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    一种基于改进的LeNet-5模型滚动轴承故障诊断方法研究

    吴晨芳杨世锡黄海舟顾希雯...
    55-61页
    查看更多>>摘要：针对滚动轴承故障样本不完备问题,提出一种基于改进的LeNet-5模型的卷积神经网络故障诊断方法.该方法将包含多种转速的滚动轴承振动原始时域信号以二维灰度图形式作为模型输入,根据信号特点确定输入尺寸,通过卷积操作自适应提取特征,引入批归一化操作提高模型泛化能力,再用softmax分类器实现故障分类识别,最后采用t-分布邻域嵌入算法(t-SNE)直观的展示该方法的特征提取效果.开展滚动轴承多故障实验,分析模型优化的合理性和有效性.实验结果表明,通过对四种转速下的滚动轴承故障数据进行训练和识别,该方法能在有限转速的轴承故障样本中学习其共性特征,可以实现滚动轴承故障的准确分类,并且对其他转速的故障数据同样具有有效性,拓宽了轴承故障诊断的转速泛化能力.将该方法与BP神经网络(BP neural network,BPNN)和支持向量机(support vector machine,SVM)算法进行对比,结果验证了该方法有较好的鲁棒性和泛化能力.研究成果可为保障滚动轴承的可靠性以及设备的安全运行提供参考和借鉴.

    故障诊断卷积神经网络LeNet-5转速泛化滚动轴承

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    恒定外力作用下的碰撞过程恢复系数模型研究

    郭振陈渭耿煜刘喆...
    62-69页
    查看更多>>摘要：针对目前恢复系数模型由于忽略恒定外力作用影响,从而导致无法有效预测多体系统碰撞过程中能量耗散的问题,提出一种恒定外力作用下的恢复系数模型.在结合碰撞过程中赫兹在弹性阶段以及Jackson和Green在弹塑性阶段建立的接触力和侵入深度关系模型的基础上,加入恒定外力的作用,同时根据碰撞过程中能量守恒原理,获得碰撞后的分离速度,建立恒定外力作用下的恢复系数模型,同时为提高工程实际应用计算效率,简化该计算过程,获得经验公式.将提出的恒定外力作用下的恢复系数模型与已有的恢复系数模型进行对比分析,结果表明:低速重载时恒定外力对恢复系数影响较大,且随着恒定外力的增加,使得侵入深度增加,进而导致塑性变形增加,分离速度减小,传统恢复系数模型不再适用,因而考虑恒定外力作用下的恢复系数可为不同初始速度和恒定外力作用的多体系统碰撞过程提供更为准确的计算模型.

    多体动力学恒定外力恢复系数弹塑性碰撞

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    暴雨荷载作用下伞形膜结构动力响应的理论与试验研究

    王梦斐刘长江刘坚谢海兵...
    70-79页
    查看更多>>摘要：研究了伞形膜结构在暴雨荷载作用下的动力响应问题.通过研究雨滴谱、雨滴体积占有率、雨滴降落末速度等暴雨荷载的计算参数,建立了雨荷载计算模型.利用Ansys和Fluent有限元分析软件对伞形张拉膜结构在暴雨荷载作用下的动力响应进行分析,并得到其动力响应规律.进行了人工模拟暴雨荷载试验,模拟了三种不同强度的暴雨荷载对伞形膜结构的作用,并将试验所得结果与数值模拟结果进行了比较.研究结果表明,虽然极端暴雨不能使膜结构直接发生破坏,但暴雨荷载会使膜面产生松弛,松弛率最高达到11.0％,平均为8.14％,从而降低其失稳临界风速,而影响结构安全.研究结果为张拉膜的安全设计提供了相应的理论参考依据,丰富了膜结构设计、建造和维护理论.

    膜结构暴雨荷载动力响应人工降雨膜松弛

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