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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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    震损不规则装配框剪结构损伤评估

    姜绍飞祝豪张漳荣赵剑...
    165-174页
    查看更多>>摘要：为了快速准确地评估地震作用下不规则装配框剪结构的真实状态,为震后结构的损伤程度预测和抗震加固提供技术支持,基于结构材料属性、层间变形、扭转变形以及裂缝等参数,提出了震损不规则装配框剪结构的综合损伤指标(the comprehensive damage index,DI),建立了 DI限值与地震破坏水准之间的关系,最后通过地震模拟振动台试验和数值分析验证了评估理论的可行性和有效性,并与脉动法、规程评估结果进行了比较.结果表明,DI考虑了结构的局部损伤和整体损伤状态,震损不规则装配框剪结构为中等破坏,该评估结果相对层间最大扭转角(严重破坏)、裂缝(轻微破坏)等参数更能真实反映震损结构损伤情况,且与脉动法的结构整体评估结果、规范的层间最大位移角评估结果一致,这一切表明所提评估理论用于精确评估震损不规则装配框剪结构是可行、有效的.

    装配式结构不规则框剪结构振动台试验综合损伤指标DI

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    风力机叶片流固耦合计算的降阶模型研究

    孙芳锦祝东涵张大明
    175-181,215页
    查看更多>>摘要：针对风力机叶片流固耦合计算复杂,耗时量大的局限性,建立了一种风力机叶片的弱耦合计算降阶模型.采用本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法建立流固耦合计算中空气流体方程的降阶模型,利用POD方法将流体控制方程的速度和压力等未知量进行基模态分解并用一小部分空间模态表示,对流体方程进行时间离散,在既有缩减空间上采用Galerkin投影方法获得流体控制方程的最小残差投影,构造流体方程的最小残差降阶模型.再将流体降阶模型与风力机叶片进行流固耦合计算.将该降阶模型应用于经典NREL V风力机叶片的流固耦合计算中,对比了该降阶模型和经典Galerkin法的时间离散系数;计算得到了风力机叶片的受力和变形变化特征,并与CFD结果进行了对比,结果表明了该降阶模型的正确性和有效性.最后对比了该降阶模型和全阶模型的计算效率,结果表明降阶模型的计算效率有较大幅度提高,节约了大量机时.提出的降阶模型是正确有效的,达到了准确高效进行风力机叶片流固耦合计算的目的.

    风力机叶片流固耦合计算本征正交分解降阶模型

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    考虑流体附加质量的输流管道振动特性分析

    肖斌周玉龙高超曹贻鹏...
    182-188页
    查看更多>>摘要：针对管内流体激励(flow-induced vibrations,FIV)引起的结构振动问题,考虑单向流固耦合作用,通过引入附加质量分析内流流速对结构振动特性的影响.以两端固定支撑输流直管作为研究对象,利用数值方法模拟不同流速下管内的流动状态,获取流体压力系数、湍动能及管道结构位移响应.基于单向耦合振动机理,建立管道流固耦合附加质量模型,采用FEM方法展开结构模态分析,计算流体作用于结构的附加质量和固有频率.数值仿真结果表明:内部流体流速对管道结构振动有较强的耦合作用,流速增加使得耦合附加质量增大,且存在临界流速使管道发生静态屈曲失稳现象.与经验公式对比,该计算结果在10％的误差范围内能更准确地反映流体对结构振动的单向耦合作用.因此,提出的方法能够应用于单向耦合振动问题分析,并为研究流固耦合对结构动力特征影响等管内流动的FIV问题提供思路.

    流固耦合流体附加质量流激振动弯曲固有频率输流管道

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    钢筋混凝土柱-钢梁盒式节点抗震性能试验研究

    刘立平崔铭徐军余杰...
    189-197页
    查看更多>>摘要：为改善钢筋混凝土柱-钢梁(reinforced concrete columns and steel beam,RCS)节点的抗震性能,在柱贯通型RCS节点的基础上,提出了一种盒式RCS节点.通过对4个RCS盒式节点试件的低周往复加载试验,研究了节点的破坏特征、受力特点和抗震性能,分析了节点梁端附加盖板加强、内部腹板间距和厚度对试件破坏模式、滞回耗能特性及变形的影响.结果表明:试件的破坏集中在柱端和梁端,节点区未发生失效,满足"强节点弱构件"的设计要求;试件破坏时,其延性系数均大于3.0,等效黏滞阻尼系数在0.16～0.27的范围内,具有较好的抗震性能;RCS盒式节点的剪力主要由内部腹板承担,而外部侧板主要起箍筋作用并承受部分剪力;加大内部腹板间距会减小对钢梁端板的约束,使内部腹板、外部侧板、钢梁端板和钢梁翼缘的应变减小;盖板会增加梁端抗弯刚度并增强钢梁端板的约束,使钢梁翼缘的应变减小,内部腹板和钢梁端板的应变显著增加;加厚内部腹板会增加钢梁端板的约束,使钢梁翼缘的应变显著增加,钢梁端板的应变略有增加,内部腹板的应变略有减小.盒式节点设计时应适当增大内部腹板间距并选用较大的板厚.研究成果可为该类RCS盒式节点设计提供参考.

    RCS组合节点拟静力试验抗震性能抗剪承载力

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    风力机尾缘襟翼气动特性及减振性能研究

    何科杉陈严漆良文周奇...
    198-206页
    查看更多>>摘要：通过风洞试验研究风力机尾缘襟翼的气动特性,分析尾缘襟翼对翼型绕流的影响,得到尾缘襟翼对翼型气动参数的调节规律.尾缘襟翼具有对高频荷载敏感,响应速度快的特点,可有效补偿风力机变桨距控制的不足.设计了风力机独立变桨距与尾缘襟翼协同控制策略,独立变桨距控制环主要用于减缓低频荷载及振动,尾缘襟翼控制环主要用于减缓高频荷载及振动,并通过风力机模拟仿真分析控制策略的作用效果.研究结果表明尾缘襟翼与独立变桨距协同控制可同时减缓叶片低频和高频的荷载及振动,降载减振控制效果良好,具有较好的工程应用前景.

    风力机尾缘襟翼气动特性减振性能独立变桨距与尾缘襟翼协同控制

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    基于圆锥微凸体的结合面法向刚度分形模型研究

    兰国生孙万谭文兵张学良...
    207-215页
    查看更多>>摘要：将粗糙表面上的微凸体等效为圆锥体,结合分形理论和改进的W-M函数,建立了结合面法向接触刚度分形模型.对模型进行仿真计算,结果表明:结合面无量纲法向接触载荷随着无量纲接触面积、材料塑性指数和无量纲分形粗糙度参数的增大而增大;随着粗糙面分形维数的增大先减小后增大,且在分形维数等于1.5附近时达到最小值;结合面无量纲法向接触刚度随着无量纲法向接触载荷和材料塑性指数的增大而增大;随着无量纲分形粗糙度参数的增大而减小;随着粗糙面分形维数的增大先增大后减小,且在分形维数等于1.6附近时达到最大值.通过与试验数据对比,验证了该模型的正确性,可用于相关的理论分析与计算.

    圆锥微凸体结合面分形理论法向接触刚度

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    上游切角对串列双方柱气动性能影响研究

    郑德乾祝瑜哲刘帅永马文勇...
    216-223页
    查看更多>>摘要：串列双方柱气动干扰效应与方柱本身的绕流特征有很大的关系,方柱角部局部外形变化将对串列双方柱的气动干扰效应产生明显的影响,相关的研究仍较少.采用基于雷诺平均SST k-ω湍流模型的二维非定常绕流数值模拟方法,研究了上游方柱无、有切角(切角率10％)对串列双方柱气动性能的影响,通过间距比为2.0时无切角工况的数值模拟结果与文献试验结果的对比,验证了模拟方法及参数设置的有效性;根据升、阻力系数的对比分析,确定了上游无、有切角时串列双方柱的气动力突变临界间距比分别为4.6和4.1;对两临界间距比情况的无、有切角串列双方柱,分别进行了基于空间平均的三维非定常绕流大涡模拟,从风压分布角度详细分析了上游方柱切角处理对串列双方柱气动性能的影响,从方柱周围的时均和瞬态流场角度进行了机理分析.上游方柱切角后,在剪切层发生分离再附,尾流变窄,旋涡脱落更趋复杂,引起流场流态的变化,风压分布受到影响,方柱升、阻力系数降低,临界间距缩短.

    串列双方柱切角处理数值模拟临界间距气动性能流场机理

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    考虑桩径效应的桥梁结构地震风险分析

    万华平卫志成苏雷任伟新...
    224-231页
    查看更多>>摘要：桩-土-结构相互作用是桥梁结构地震反应分析的重要问题,其中桩径效应不应忽略.以一座三跨连续梁桥为例,研究桩径效应对桥梁地震风险的影响.具体建立三种有限元模型:模型一是同时考虑桩-土-结构相互作用和桩径效应;模型二是考虑桩-土-结构相互作用,但没有考虑桩径效应;模型三是墩底固结的简化模型.通过增量动力分析方法计算桥梁结构的地震易损性曲线和地震风险曲线,对三种模型的计算结果进行对比分析.结果表明,同时考虑桩-土-结构相互作用和桩径效应的模型对应地震易损性与地震风险最高;墩底固结的模型对应地震易损性和地震风险最低.

    地震风险分析地震易损性梁桥结构桩径效应增量动力分析

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    基于绝对节点坐标法的变截面拱面外弯扭振动分析

    刘茂王忠民
    232-237,245页
    查看更多>>摘要：基于绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)研究了均质变截面Euler-Bernoulli拱的面外弯扭振动的振动特性.建立了考虑面外弯曲和扭转的均质的振动模型,在总体惯性坐标系下,将它划分为若干个变截面拱单元,给出单元的动能、应变能以及外力势能的表达式,得到了单元质量矩阵和刚度矩阵,进而获得了拱的总体的质量矩阵和刚度矩阵.应用Lagrange方程建立了拱的弯扭振动微分方程.数值计算了两端固定的等截面圆弧拱和变截面圆弧拱的前三阶频率,画出了相应的振型图,分析了变截面圆弧拱的中心角、半径、高宽比以及均布径向载荷对其振动特性的影响规律;数值计算了两端固定的等截面和变截面抛物线型非圆弧拱的前三阶频率,画出了相应的振型图.

    绝对节点坐标法(ANCF)非圆弧拱面外弯扭振动变截面

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    基于声波衰减模型对液体管道泄漏位置的极大似然估计

    池招招蒋军成刁旭倪磊...
    238-245页
    查看更多>>摘要：传统声波衰减定位模型在实现定位前需要进行管道运行参数的确定以便计算衰减模型中涉及的参数.针对该问题提出一种新的传感器布置方式,即在泄漏点上下游均放置两个传感器,通过上(下)游两传感器之间实验信号幅值比值获取衰减参数.通过变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)这一信号处理方法对实验信号进行降噪,研究不同泄漏口径(3,6,8,10,12,15,20和27 mm)以及不同探测距离对泄漏信号的影响,最终借助极大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE)法在衰减模型基础上进行泄漏定位.结果表明在不同泄漏口径以及不同传感器探测位置下,该方法可对泄漏进行有效定位,定位效果好于时差法且误差在15％以内.此外,敲击实验定位误差小于7％,佐证了该方法的有效性.

    液体管道声波衰减模型极大似然估计(MLE)泄漏定位

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