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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

    地震次生火灾中城市地铁地下结构的灾变性能研究

    李文婷陈清军
    153-161,179页
    查看更多>>摘要：地震及次生火灾是严重威胁人类社会安全的重大灾害,历史上曾多次带来巨大生命财产损失.地铁地下结构作为当今大中型城市基础建设的重要组成部分,一旦在强震或震后火灾中破坏,将带来重大的社会和经济损失,震后救援和修复也极为困难.地下结构的抗震及抗火研究起步较晚,城市地下结构在地震及其次生火灾作用下的灾变性能亟待研究.通过三维精细化非线性有限元数值模拟,将动力时程分析、热传导分析和热力分析相结合,研究了典型地铁车站结构在地震及次生火灾中的变形、损伤及内力演化,讨论了地下结构地震损伤对其抗火性能的影响,为地铁地下结构的抗震抗火设计提供参考.

    地下结构地铁车站地震地震次生火灾有限元分析

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    加权奇异值结合极值点包络的变转速轴承微弱故障诊断

    张洲张宏立马萍王聪...
    162-169页
    查看更多>>摘要：针对强背景噪声干扰且转速时变下滚动轴承微弱故障难以有效诊断的问题,提出加权奇异值分解(WSVD)重构结合极值点包络阶次跟踪的变转速滚动轴承微弱故障诊断方法.对于奇异值分解(SVD)后对故障特征子分量有效重构的问题,利用周期调制强度(PMI)表征各子分量故障特征信息,并对含有较多故障特征的子分量加权重构,实现微弱故障信号的信噪分离与特征增强;引入极值点包络阶次跟踪方法,通过求取重构信号的极值点包络,对其进行阶次跟踪,根据包络阶次谱图中的阶次信息对故障信息进行分析,达到微弱故障有效诊断的目的 .变转速滚动轴承微弱故障的仿真和实例分析结果表明,与传统方法和其他方法相比,所提方法能有效增强微弱故障特征,去除噪声,准确诊断变转速下滚动轴承微弱故障.该方法为变转速下滚动轴承微弱故障诊断提供了新思路.

    加权奇异值重构(WSVD)周期调制强度(PMI)极值点包络阶次跟踪变转速滚动轴承微弱故障诊断

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    变拓扑空间可展桁架多体系统动力学建模与分析

    黄泽兵刘锦阳袁婷婷侯鹏...
    170-179页
    查看更多>>摘要：随着空间折叠式桁架可展长度的增大与结构的复杂化,对空间大型展开机构动力学分析的计算规模逐渐增大.为了减少系统的广义坐标个数,该研究取铰的相对坐标为系统的广义坐标,基于单向递推组集方法建立太空望远镜桁架展开过程的动力学模型.利用Jourdain速度变分原理建立了各柔性部件的动力学变分方程,根据各柔性部件之间的运动学递推关系,并引入切断铰的约束方程,建立了柔性多体系统的刚-柔耦合动力学方程.针对柔性部件展开锁定时容易出现的数值计算问题,提出了在缓冲减速的基础上施加相对角约束的变拓扑方法.基于动力学模型对11节桁架单元的太空望远镜桁架展开过程进行数值仿真.为了进一步缩减计算规模,根据系统结构的对称性和纵向载荷分布的均匀性,将多个桁架和主镜组成的多体系统简化为单个桁架与主镜的一部分组成的系统进行数值仿真.将单个桁架系统展开过程的数值仿真结果与多个桁架系统的仿真结果进行对比,验证了简化动力学模型的准确性和有效性.在此基础上进一步对30节桁架单元的桁架展开过程进行数值仿真,通过对比柔性桁架与刚性桁架在展开和碰撞锁定过程中仿真结果的差异,分析了弹性变形对系统动力学特性的影响.

    变拓扑可展空间桁架柔性多体系统单向递推展开动力学

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    一种小型流体阻尼隔振器的设计与实验

    黄子祥杨德权蒋圣鹏张志谊...
    180-185页
    查看更多>>摘要：针对惯导敏感元件的振动隔离问题,提出一种小型流体阻尼隔振器,采用金属膜片作为弹性元件,通过黏性流体间隙流动产生阻尼耗能.给出计算金属膜片挠度的解析式,建立隔振器动力学模型,获得刚度-阻尼并联的两参数模型的动刚度表达式,进而分析两参数原理模型的振动传递特性,给出根据隔振性能指标设计刚度、阻尼的方法.根据测试与理论计算结果,二者的加速度传递率曲线吻合良好,且实验结果表明可将共振峰值抑制在6 dB以下.

    振动与波振动隔离金属膜片流体阻尼两参数模型

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    摩擦对滚动碰撞式调谐质量阻尼器的影响及其试验研究

    李书进伍大涛阳昌娟孔凡...
    186-194页
    查看更多>>摘要：对带碰撞的滚动式调谐质量阻尼器(PTRMD)中的滚动摩擦问题进行理论与试验研究.引入摩擦耗能机制,利用Lagrange变分原理推导了考虑振子滚动摩擦耗能的PTRMD控制方程,通过数值求解分析了滚动摩擦对阻尼器减振性能的影响.选取不同质地的滑道面材料,利用高速摄像和计算机图像处理技术对其滚动摩擦因数进行了实测,并制作了单自由度结构模型,对装有不同滑道面材料PTRMD的受控结构模型进行振动台试验,对其在自由振动、强迫振动及地震激励等工况下的摩擦效应进行研究和对比分析.结果 表明,PTRMD中振子与轨道间的摩擦效应能提高PTRMD的耗能能力,有效改善其工作性能.且不论何种激励,在一定范围内滑道的滚动摩擦因数越大PTRMD的控制效果就越好,但滚动摩擦因数存在最优区间,太小或过大均不利于PTRMD的减振.

    振动控制滚动碰撞式调谐质量阻尼器(PTRMD)摩擦耗能振动台试验滚动摩擦因数

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    采用机器学习方法评估流线型箱梁颤振临界风速

    梅瀚雨王骑廖海黎刘珉巍...
    195-202页
    查看更多>>摘要：为在工程设计初步阶段快速评价流线型箱梁颤振性能,基于4种机器学习算法(支持向量机回归、神经网络、随机森林回归和高斯过程回归),利用自由振动风洞试验获取的15种不同流线型箱梁断面在5种不同风攻角下的颤振临界风速,建立了从气动外形与动力参数到颤振临界风速的颤振临界风速预测模型.结果 表明:支持向量机回归模型预测结果整体精度最高,且在实际桥梁上表现性能较好;神经网络模型较差,但其相对误差仍远低于JTG/T 3360-01-2018《公路桥梁抗风设计规范》中提供的3种不同颤振临界风速简化计算公式的结果.该研究的结果符合预期要求,未来可进一步扩充数据集,以期成为对抗风设计工作者提供高精度颤振性能评估的有力工具.

    流线型箱梁机器学习颤振

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    基于正交试验的框架端节点抗震性能影响因素分析

    赵卫平赵芷迎雷永旺王振兴...
    203-211,227页
    查看更多>>摘要：为找出框架端节点抗震性能的优良设计组合,基于正交试验原理建立了L9(34)正交表并完成了9组拟静力试验.以A(混凝土强度)、B(锚固方式)、C(纵筋配筋率)为主要研究因素,且每个因素设计三个水平,分别为A1(C50),A2 (C60),A3 (C70);B1(弯折),B2(螺栓),B3(贴焊);C1(1.63％),C2(2.08％),C3(2.58％).对试验结果进行方差和极差分析,并通过新复极差(SSR)法进行各因素水平间多重比较.试验结果表明:三个因素对试件延性、耗能能力、极限承载力均有显著影响;各抗震性能指标的主次效应和最优组合如下:延性的影响主次效应为C＞A＞B,最优组合为A3+B3+C1;耗能能力的影响主次效应为A＞C＞B,最优组合为A3 +B3+ C2;极限承载力的影响主次效应为C＞A＞B,最优组合为A3+ B1+ C3.综合抗震性能可选取的较优组合为A3+ B3+ C1或C2.将各因素水平均值的降幅计算结果作为设计组合对各因素敏感度分析的依据.结果 显示各抗震性能指标对不同端节点设计组合的因素敏感程度不同,可针对最大敏感因素进行改性工作.研究结果对实际工程具有一定参考价值和指导意义.

    钢筋混凝土框架端节点抗震性能正交试验拟静力试验

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    负压波与小波分析定位供热管道泄漏

    石光辉齐卫雪陈鹏樊敏...
    212-218,286页
    查看更多>>摘要：该研究通过理论分析负压波在分支管网中的传播特性,探讨负压波方法在供热管道泄漏定位的可行性,并通过实验研究对负压波定位方法以及小波分析信号处理方法的可行性进行验证.当管道出现严重泄漏时,泄漏点的压力瞬间出现明显的压力下降,形成负压水击波在管道中传播.负压水击波在管道中的速度是固定的,因此,在管网中设置一定的高频压力传感器,捕捉到负压波传到各压力传感器的压力动态,再利用小波分析信号处理方法对检测到的负压波信号进行分析,可以得到负压波传播到各压力传感器的具体时间.再根据各检测点得到的时间进行计算,即可找到泄漏点的准确位置.为证实该方法的可行性,该研究利用现有管网进行试验,试验结果表明,若以压力变化延迟时间为指标,此定位方法能够对泄漏点有效定位,该研究中提出的压力信号处理方法可以将泄漏点的位置锁定在1 km范围内,显著提高漏点排查效率.

    集中供热泄漏检测水击波传播信号处理

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    无砟轨道箱梁系统振动试验相似模型的设计与校验

    罗锟汪振国雷晓燕张新亚...
    219-227页
    查看更多>>摘要：为探究弹性力相似律在无砟轨道箱梁系统振动试验相似模型设计时的适用性,从理论上分析多层结构及其模型间的耦合相似关系,发现不同材料属性结构层间存在耦合效应;以双层结构为例,探讨当某一结构层几何尺寸大于另一结构层时,原型与模型间耦合关系的变化规律;以10∶1为几何比尺,依据弹性力相似律,制作无砟轨道箱梁系统相似模型;通过自由模态测试和有限元数值分析,校验相似理论及模型的正确性.结果 表明:当某一结构层在荷载方向上的几何尺寸远大于其他结构层时,按该结构层材料属性导出的相似关系近似等于原型与模型间的耦合相似关系;无砟轨道箱梁系统可依据弹性力相似律设计其相似模型,相似关系只需按箱梁材料属性导出,且制作的相似模型可较为精确地反映原型结构的振动规律,最大误差为4.02％.

    无砟轨道箱梁弹性力相似律振动试验相似模型耦合相似关系

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    山地城市地铁线路曲线段异常波磨现象的产生机理及抑制方法

    崔晓璐漆伟杜子学董睿玺...
    228-236页
    查看更多>>摘要：针对山地城市地铁线路钢轨波磨通常发生在长大坡道大半径曲线外轨处的异常波磨现象,根据现场调研建立了波磨高发区段的车辆-轨道系统动力学模型,研究了As地铁车辆通过波磨高发区段时导向轮对-钢轨系统的动态特性.基于轮轨摩擦自激振动观点建立了相应区间弹性长轨枕支承轮轨系统的有限元模型,采用复特征值分析研究了波磨高发区段轮轨系统的摩擦自激振动特性.综合动力学分析和摩擦自激振动分析,研究了轮轨蠕滑特性、轮轨摩擦自激振动与波磨病害的关联性,从而揭示此类异常波磨病害的产生机理.进一步地,分别研究了车辆动力学参数和轨道支承结构参数对该区段轮轨摩擦自激振动的影响,并提出抑制波磨的相关方法.分析结果表明,在山地城市地铁线路波磨高发区段的缓和曲线到圆曲线处导向轮对外轮与外轨间的蠕滑力趋于饱和,轮轨间饱和蠕滑力易于诱导轮轨摩擦自激振动的产生,从而可能导致曲线外轨处产生波长为50 ～ 60 mm的异常波磨.在抑制方法的研究中发现车辆动力学参数的改变对轮轨摩擦自激振动特性的影响不大.同时,在一定范围内减小扣件垂向刚度和垂向阻尼有助于抑制该区段轮轨摩擦自激振动的发生,当扣件的垂向刚度为5 MN/m,垂向阻尼为10000 N· s/m时,轮轨系统摩擦自激振动发生的可能性最小.以上均为山地城市异常波磨病害的抑制提供参考.

    钢轨波磨山地城市地铁动力学分析摩擦自激振动分析抑制方法

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