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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。
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    考虑车体刚柔耦合振动的高速铁路轨道不平顺敏感波长研究

    姜培斌凌亮丁鑫王开云...
    79-89页
    查看更多>>摘要：随着高速列车的轻量化设计,列车在运行过程中车体的柔性振动也越来越显著,当特定波长的轨道几何不平顺激励频率与车辆系统固有振动频率相近时,将会引起车辆系统与不平顺激励发生共振,从而影响列车运行安全与乘坐舒适度.为研究高速铁路轨道几何不平顺敏感波长,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立考虑柔性车体的高速列车-轨道耦合动力学模型,系统研究不同类型轨道不平顺波长变化对高速列车动力学性能的影响.在此基础上,分析不同行车速度条件下不同类型轨道几何不平顺的最不利波长和敏感波长范围.结果表明,车体柔性振动对高速铁路轨道几何不平顺敏感波长影响显著;不同行车速度条件下不同类型轨道几何不平顺的最不利波长和敏感波长范围均有所不同;高速铁路轨道几何不平顺敏感波长存在三个显著波段,其中3～10 m的短波敏感波长主要与车体柔性模态相关,10～60 m的中波敏感波长主要与构架刚体模态相关,而60～140 m的长波敏感波长主要与车体刚体模态有关.

    高速铁路轨道几何不平顺敏感波长车辆-轨道耦合动力学车体柔性振动

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    半封闭圆管冲击射流流动特性PIV试验研究

    陈明黄海津王多银吕森鹏...
    90-97,113页
    查看更多>>摘要：为研究封闭板对长直圆管冲击射流流动特性的影响,采用粒子图像测速技术对不同雷诺数Re(5 084～13 926)和冲击距H/d(2～6)条件下的流场进行了测量,统计分析了回流区运动规律、势流核长度变化、射流冲击前卷吸特性、壁面射流扩展率及速度衰减指数.试验结果发现:①雷诺数和冲击距对回流区运动特征的影响规律与半封闭孔板冲击射流一致;②射流冲击前流动特性表现为,相较雷诺数对势流核长度和卷吸系数扩展率的影响,冲击距的影响更大,且随着冲击距增大,势流核长度和卷吸系数扩展率均增大.③壁面射流区流动特性表现为,扩展率随雷诺数的增大而减小,衰减指数在较小冲击距(H/d=2)时随雷诺数的增大而增加,之后随冲击距增大,雷诺数对衰减指数的影响逐渐变弱.④ 与自由冲击射流比较,封闭板的存在使得壁面射流区速度衰减加快,而对壁面射流区扩展率影响不显著,该结果与现有关于封闭板对孔板冲击射流影响特性的研究成果存在显著差异.

    半封闭冲击射流圆管射流流动特性粒子图像测速

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    装配式耗能减震节点连接中削弱型约束钢板阻尼器滞回性能试验

    颜桂云黄冠骅滕军郑莲琼...
    98-106,122页
    查看更多>>摘要：为解决装配式框架节点与连接的抗震能力不足、震损后难修复等问题,提出一种新型装配式耗能减震节点连接,对其关键耗能减震部件-可更换削弱型约束钢板阻尼器进行低周往复加载试验,考察其承载能力、耗能能力、刚度退化与延性等滞回性能,揭示阻尼器的失效破坏机制,分析开孔削弱形式、削弱长度、钢板厚度以及约束套筒与削弱钢板的间隙等对阻尼器力学性能的影响.结果表明:可更换削弱型约束钢板阻尼器在削弱截面部位开裂或断裂,实现了阻尼器的塑性耗能与失效模式可控,具备良好的承载-耗能双重功能.在相同参数条件下狗骨削弱型约束钢板阻尼器的承载能力、耗能能力与延性性能优于竖缝开孔削弱型约束钢板阻尼器.削弱长度对延性与钢板侧向屈曲性能影响较大,钢板厚度对承载能力与刚度退化性能影响较大,而约束套筒与钢板间隙较大时,约束套筒不能有效发挥作用,易导致削弱钢板发生受压屈曲.

    装配式耗能减震节点削弱型约束钢板阻尼器承载-耗能双重功能滞回性能往复加载试验

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    频谱泄漏校正的多频实信号频率估计算法

    陈鹏赵少美陈钦解志军...
    107-113页
    查看更多>>摘要：为抑制多频实信号中负频率频谱泄漏和正频率频谱间相互泄漏对频率估计的影响,提出一种频谱泄漏校正的频率估计算法.利用FFT法对采样信号进行预处理,得到每个分量的频谱索引;对信号频谱进行插值分析,构造所有负频率和非待估计正频率的频谱插值;采用相减策略将信号频谱插值和构造的频谱插值相减,得到抑制了频谱泄漏的待估计正频率频谱插值;对生成的频谱插值进行分析,得到各分量频谱偏移量估计值;经迭代计算得到各分量精确的频率、幅值和初相位估计值.在不同频率间隔、不同信噪比等条件下的仿真实验结果表明:所提算法具有良好的频率估计性能,有效抑制了频谱泄漏的影响,提高了多频实信号的频率估计精度,使得频率估计值的均方误差更接近于克拉美罗下限.此外,在LFMCW雷达实验平台上进行了测距实验,检验了所提算法的实际应用效果.

    频率估计频谱泄漏校正多频实信号LFMCW雷达

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    Geiger型碳纤维索穹顶结构连续倒塌性能非线性分析

    惠卓秦卫红许剑武张普...
    114-122页
    查看更多>>摘要：为了研究Geiger型碳纤维索穹顶结构的连续倒塌路径及破坏模式,基于备用传力路径(alternate path,AP)方法,采用等效荷载瞬时卸载法来模拟初始失效构件的拆除,对矢跨比为0.1的索穹顶结构的连续倒塌全过程进行了非线性动力数值分析.提出结构重要性矩阵和构件重要性系数的概念,建立了倒塌控制方程.依据倒塌控制方程将构件分为:关键构件、重要构件和一般构件.上述三类构件分别对应于在拆除该构件后结构发生整体连续倒塌、局部连续倒塌和不发生连续倒塌三种倒塌结果.通过参数分析,得出结论:对倒塌结果影响较大构件为内环索、内圈和中圈压杆.针对Geiger型碳纤维索穹顶结构提高抗连续倒塌性能提出设计建议.

    Geiger型碳纤维索穹顶结构抗连续倒塌备用传力路径法重要性系数

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    一种半主动负刚度动力吸振器

    邢昭阳申永军邢海军李向红...
    123-128,136页
    查看更多>>摘要：向振动控制系统中引入负刚度可以有效抑制系统的共振振幅,但是由于负刚度的特性,系统在低频区的响应会被放大.为了改善这一问题,将基于频率识别的控制策略应用到负刚度动力吸振器,通过短时傅里叶变换对外界激励信号进行时频分析以追踪频率随时间的变化情况,从而相应地改变系统的负刚度.在简谐激励和非平稳激励下与已有的模型进行了对比,证明了该模型具有更好的低频减振性能,能够在整个频率域内衰减系统振动.

    动力吸振器半主动控制短时傅里叶变换负刚度

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    橡胶自密实混凝土疲劳断裂全过程声发射特征辨识参量试验研究

    陈徐东王佳佳田华轩
    129-136页
    查看更多>>摘要：废旧轮胎日益增多带来严重的环境问题,将废旧轮胎橡胶颗粒作为混凝土骨料能够减少污染和减少天然骨料的使用.采用液压闭环伺服材料试验机MTS322试验装置(material testing system,MTS)对橡胶自密实混凝土梁进行了静态弯拉试验和不同加载工况下的疲劳弯拉试验.对橡胶自密实混凝土梁在三点弯作用下的断裂性能进行了系统地研究,并考虑了橡胶自密实混凝土梁在不同加载应力水平和应力比下的疲劳破坏规律.讨论了应力场强度因子与断裂韧度的比值与疲劳次数的对数之间的数学关系,建立了橡胶自密实混凝土的疲劳损伤预测模型.试验过程中还采用声发射技术实时测量了循环荷载作用下橡胶自密实混凝土梁内部的声发射信号,对比了不同加载应力水平和应力比下橡胶自密实混凝土梁内部裂缝发展的特征,发现了橡胶自密实混凝土梁内部裂缝的生长分为三个阶段,应力水平越低的情况下,橡胶自密实混凝土梁内部疲劳损伤程度越严重.

    橡胶自密实混凝土循环荷载损伤预测模型疲劳寿命声发射

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    核电厂结构竖向隔震理论及设计应用

    韩世界王长虹
    137-145,155页
    查看更多>>摘要：为了控制核电工程在地震作用下的竖向振动和摇摆效应,我国第三代CAP1400型核电厂有必要在水平隔震研究的基础上,讨论采用竖向隔震技术的可能性.结合倾斜旋转型三维隔震支座和CAP1400型核电厂的结构参数,提出竖向隔震理论模型,计算核电厂结构的竖向振动、摇摆效应与隔震支座刚度的关系曲线.通过动力分析得到最优的隔震支座布置数量以及空间位置.然后使用ANSYS大型结构有限元软件建立CAP1400型核电厂的三维数值模型进行验证,计算得到的核电厂结构竖向振动加速度、位移和摇摆效应均可满足预定的目标,探索出的计算方法可应用于核电厂结构的竖向隔震设计参考.

    核电厂竖向隔震设计动力响应摇摆控制三维隔震支座

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    考虑关联荷载验证时变抗力的桥梁结构可靠度评估方法

    金聪鹤钱永久徐望喜黄俊豪...
    146-155页
    查看更多>>摘要：作用于桥梁结构的荷载效应存在时间相关性.基于多维随机变量的Copula随机数矩阵和Monte Carlo数值模拟方法,提出了服从平稳随机过程的关联荷载既有桥梁时变可靠度评估方法.采用服从正态分布的历史荷载信息作为验证荷载,基于相邻荷载效应的Pearson相关系数矩阵分别构造n元Gaussian Copula和t-Copula随机数行向量,讨论了基于线性相关的荷载时间关联性强弱对桥梁时变抗力验证作用的影响.对某钢筋混凝土梁桥进行时变可靠度分析,结果表明:考虑荷载过程的时间关联性会降低其对桥梁抗力的验证作用.相关性越强,验后抗力的均值提升和标准差降低越小,验证作用越不显著;t-Copula函数的验证效果低于Gaussian Copula函数.对在役桥梁而言,已服役历史验证荷载过程的时间离散程度越高,对后继服役期结构的安全性能评估越不利.使用Copula随机数矩阵法,若采用t-Copula函数生成随机数行向量,自由度df的取值建议在1～20之间.

    时变可靠度平稳随机过程荷载关联性验证荷载正态分布Copula随机数矩阵

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    复合材料波纹板准静态轴压性能试验及数值模拟

    肖培苏璇牟浩蕾解江...
    156-164,174页
    查看更多>>摘要：以[+45/-45]4s和[0/+45/-45/0]2s碳纤维增强复合材料波纹板为研究对象,通过准静态轴压试验获得其失效形貌及载荷-位移曲线;通过CT扫描分析其破坏机理,基于吸能特性评价指标进一步研究其吸能特性.针对[0/+45/-45/0]2s波纹板,建立考虑层间模型的多层壳模型进行轴压仿真,通过对比失效形貌、载荷-位移曲线及吸能特性评价指标来验证有限元模型.试验结果表明:[+45/-45]4s波纹板出现整体失稳现象,材料利用率较低导致其吸能特性较差,且试验获得的比吸能的离散系数大于15％,试验重复性较差.[0/+45/-45/0]2s波纹板为典型的层束张开失效模式,材料利用率较高导致其吸能特性较好,吸能特性评价指标的离散系数均小于15％,具有良好的轴压稳定性与可重复性.在±45°纤维铺层中增加0°纤维铺层,可改变其轴压失效模式,并显著提升其轴压吸能特性.仿真结果表明:多层壳模型能较好地复现[0/+45/-45/0]2s波纹板轴压过程及层束张开失效模式;同时仿真获得的比吸能比试验均值高2.27％,能较好地复现[0/+45/-45/0]2s波纹板轴压吸能特性,从而验证了多层壳模型.

    复合材料波纹板准静态轴压试验失效模式吸能特性多层壳模型

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