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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

    基于动态黏结滑移性能的钢筋混凝土分离式模型研究

    刘智赵兰浩吴晓彬周永门...
    1-8,48页
    查看更多>>摘要：基于钢筋混凝土黏结滑移机理,搭建能够描述循环荷载作用下钢筋混凝土之间黏结性能变化过程的动态黏结-滑移本构关系,并结合单弹簧联结单元法建立钢筋混凝土分离式模型.模型避免了人为选择法向刚度困难的问题,并通过局部坐标系求解钢筋单元解决工程配筋布置问题,保证了复杂受力条件下的计算精度与计算效率.结合混凝土损伤模型进行经典算例分析,展示了模型对于结构中钢筋与混凝土局部变形与作用力关系的模拟,并对比分析了地震荷载作用下Koyna重力坝表层配筋对大坝整体动力响应及最终破坏模式的影响.研究表明,当坝体表层易损区域布置抗震钢筋之后,在钢筋与混凝土的协同作用下能够起到一定程度的限裂作用,提高坝体的抗震性能.算例的仿真结果均能够反映工程界的普遍认知,同时也验证了该模型的正确性.

    钢筋混凝土黏结滑移单弹簧联结单元分离式模型动力分析

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    钝体结构对纵振式压电气流发电机性能的影响

    梁程阚君武张忠华王淑云...
    9-14,80页
    查看更多>>摘要：为满足管道监测系统的自供电需求,提出一种复合钝体扰流纵振式压电气流发电机.介绍了发电机的结构、工作原理.通过理论分析与实验测试研究了钝体结构对其性能的影响,证明了发电机原理的可行性.研究结果表明:平均阻力随流速及直径比增加呈二次方增长,平均阻力系数随直径比的增大而增大,最后趋于稳定(5.34);对于柔性钝体发电机,直径比与钝体厚度对其输出电压均有较大影响,存在最佳直径比(α=0.953)与最佳厚度(0.1 mm＜C* ＜0.3 mm)使发电机的输出电压达到最大;当流速较高且其他条件相同时,A型、B型钝体发电机的输出电压要高于C型钝体发电机;对于B型钝体发电机,刚柔直径比对其输出电压影响显著,存在最佳刚柔直径比(γ=0.429,γ=0.929)使得发电机的峰值电压达到最大.

    压电自供电发电机流体自激

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    考虑附属管的实尺寸钻井隔水管系统涡激振动二维数值模拟研究

    孔腾腾王嘉松吴文波许亮斌...
    15-22页
    查看更多>>摘要：实际钻井隔水管通常含6根附属管线,近期研究表明,实际隔水管外挂的附属管线对主管有一定的流动控制效果,它是否有涡激振动(vortex-induced vibration,VIV)抑制作用亟待研究,针对这一问题开展数值模拟研究.基于RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes)方程,结合k-ω湍流模型,采用二次开发的嵌入多圆柱运动求解模块的OpenFOAM求解器,对不可压缩流体进行计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)求解,再耦合结构动力学模型,进行流固耦合求解.研究了亚临界区雷诺数为20 000～85 000、典型约化速度为3～12、来流攻角为0°～330°的实尺寸钻井隔水管系统的涡激振动响应.结果表明,附属管对钻井隔水管整体的涡激振动具有抑制作用,抑制效果与来流攻角和约化速度密切相关,当来流攻角为210°和330°时抑制效果最好.隔水管系统的横流向涡激振动较为剧烈时功率谱有峰值较大的唯一主频,此时主频接近于隔水管系统的固有频率.实尺寸钻井隔水管系统的涡激振动运动轨迹有多种形式,如雨滴形、倾斜倒立雨滴形、倾斜非对称"8"字形和近似椭圆形等.

    实尺寸钻井隔水管附属管涡激振动(VIV)数值模拟抑制

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    基于径向励磁和永磁-电磁联合驱动的主动平衡执行器

    潘鑫彭瑞轩何啸天吴海琦...
    23-28页
    查看更多>>摘要：在线主动平衡系统因可实时抑制旋转设备运行过程中的不平衡振动,在高端机床和航空发动机等高端装备领域具有重要应用价值.平衡执行器作为主动平衡系统的终端执行机构,其性能参数决定了平衡系统的整体指标.对已有电磁滑环式平衡执行器的轴向励磁方法进行了改进研究,提出了一种基于径向励磁和永磁-电磁联合驱动方法的新型执行器结构,通过建立有限元模型定量分析了执行器的关键性能参数,并最终通过试验验证了上述结构的可行性和有效性.结果表明,径向励磁结构在整周范围内均可驱动配重盘完成自锁和步进动作,结构设计方案可行,且利用永磁-电磁联合驱动可将驱动电压有效降低12.5％,为该类执行器的工业应用提供了技术支撑.

    不平衡振动抑制主动平衡平衡执行器径向励磁有限元分析

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    一种改进的特征匹配算法在碎片云测量建模中的应用

    吕伟臻宋燕黄雪刚殷春...
    29-38页
    查看更多>>摘要：为满足超高速撞击典型Whipple防护构型的损伤评估需求,利用图像处理技术对碎片云序列阴影图像进行深入研究.使用超高速序列激光阴影成像仪得到三组不同实验条件下碎片云发展过程的高清阴影图像,分别对每组最具代表性的2帧进行图像处理分析;根据碎片云图像特点以及碎片运动特性,提出了一种改进的碎片二次特征匹配算法,该方法包含碎片粗定位、特征定义及初匹配和精确匹配三步策略;通过运用改进的匹配算法,对选取的相邻两帧图片完成碎片高效匹配,并提取匹配碎片的运动参数,进而分析碎片的速度分布和飞行角度分布,获取二次碎片云相关运动特性;得到三组实验各自的轨迹模拟图.根据得到的轨迹分析结果分别对三组实验的后板损伤进行估计,并通过与防护构型的实际损伤结果进行比较,验证了该方法的有效性.

    碎片云超高速撞击(HVI)图像处理损伤估计

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    应变率突增对混凝土动态拉伸破坏影响的细观模拟

    金浏余文轩杜修力
    39-48页
    查看更多>>摘要：实际工程中混凝土结构往往遭遇多次动态荷载作用或在承受一定初始损伤荷载基础上再承受不同应变率的动态荷载.建立了哑铃型混凝土三维细观数值模型,模拟不同名义应变率单独作用下混凝土材料的单轴动态拉伸破坏行为,又分别对混凝土单轴拉伸应力应变曲线上升段和软化段的应变率突增行为开展了细观模拟,初步分析了应变率突增行为对动态拉伸破坏强度特性及宏观应力应变曲线的影响.研究结果表明:在低应变率下混凝土拉伸应变率硬化效应相对较弱,而在高应变率下应变率硬化效应显著增强;在加载上升段应变率突增后加载获得的动态拉伸强度和峰值应变均得到了明显提高;在软化段应变率突增时,混凝土试件的"软化行为"转变为"硬化行为",宏观应力-应变曲线会出现二次峰值;以初始应变率与突变应变率组合加载得到的动态拉伸强度均低于以突变应变率单独加载得到的拉伸强度,并且强度下降的百分比均随着应变率的增大而增大.

    混凝土动态拉伸应变率突变细观模拟应变率效应

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    滑动型三维隔震装置双向加载试验及力学性能相关性分析

    刘文光梅晓晨许浩徐鸿飞...
    49-56页
    查看更多>>摘要：介绍一种滑动型三维隔震装置,提出考虑参数影响性的滞回模型,并给出装置承载变形相关性公式.对滑动型三维隔震模型装置进行双向加载试验,得到不同加载工况下装置的滞回性能,并与单向加载试验结果进行对比分析.试验结果表明:滑动型三维隔震装置实现了竖向与水平向性能的解耦,双向加载结果与单向加载结果接近,可实现良好的耗能效果.进一步探究装置摩擦因数及倾斜角度对竖向力学性能的影响,采用ABAQUS建立滑动型三维隔震装置有限元模型,分析不同角度及摩擦因数组合条件下装置的竖向力学性能变化趋势,并给出装置合理倾斜角度的设计范围公式,以期为滑动型三维隔震装置在实际工程中的设计及应用提供参考.

    三维隔震装置双向加载滞回模型有限元模拟参数分析

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    短纤维对泡沫铝压缩力学性能与吸能特性的影响研究

    郭亚周刘小川白春玉何思渊...
    57-62,102页
    查看更多>>摘要：为探索闭孔泡沫铝加入短纤维后的力学性能和吸能特性变化规律.利用熔体发泡法在铝熔体中加入短碳纤维后制作得到纤维增强泡沫铝,通过万能材料试验机和高速液压伺服材料试验机在常温下分别对泡沫铝、纤维增强泡沫铝进行准静态和中应变率下(0.001～100s-1)的动态力学性能测试,分析了纤维长度、纤维含量对泡沫铝力学性能和吸能特性变化规律.研究结果表明,纤维在泡沫铝内部主要呈现三种不同的形态模式:穿透模式、贯穿模式和嵌入模式;在平均孔径为2 mm的泡沫铝中加入长度为1 mm的纤维后,大多数纤维呈现穿透模式,泡沫铝整体性能下降,加入等含量长度为3 mm的纤维后,大多数纤维呈现贯穿和嵌入模式,平台应力和吸能效率有所提升;加入纤维后,泡沫铝整体呈现更为明显的应变率效应.

    泡沫铝纤维增强动态力学性能吸能特性应变率效应

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    滚动轴承性能退化评估的自适应频带熵能比指标

    张龙吴荣真
    63-71,110页
    查看更多>>摘要：针对轴承的性能退化评估中常规时域统计参数如均方根值(RMS)对早期故障不敏感,而基于概率估计和空间距离的评估方法存在计算量大、模型较为复杂等问题.将能检测时间序列细微突变且计算效率高的排列熵(PE)引入滚动轴承性能退化评估;同时考虑到PE对振动信号幅值不敏感,从而无法准确地反映振动信号不同频带能量分布情况,在PE的基础上提出一种新的性能退化评估指标——熵能比(EER);通过计算离散实验数据和全寿命疲劳实验数据的RMS,PE和EER,对比各指标与故障程度的一致性以及对早期故障和故障程度变化的敏感性,结果显示EER相较于RMS和PE具有对早期故障更敏感且与轴承故障发展趋势一致性更好等优点.通过工程实际数据分析进一步验证了EER指标的有效性,该研究结果有望为性能退化程度量化评估提供一种性能优异的指标.

    滚动轴承小波滤波排列熵(PE)性能退化评估(PDA)

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    层次离散熵及其在高压共轨喷油器故障诊断中的应用

    柯赟宋恩哲姚崇董全...
    72-80页
    查看更多>>摘要：随着非线性科学理论的飞速发展,信息熵方法已广泛应用于工程机械的故障诊断中.提出了层次分析和离散熵结合的层次离散熵(HDE),研究其参数变化对熵值计算精度和计算效率的影响,并与多尺度熵(MSE)、多尺度模糊熵(MFE)、多尺度离散熵(MDE)、层次样本熵(HSE)和层次模糊熵(HFE)进行对比研究,研究结果表明,HDE在鲁棒性和计算效率方面有一定的优势.基于HDE和成对邻近特征选择方法(PWFP)的优点,提出了基于HDE和PWFP的高压共轨喷油器故障诊断方法,通过对共轨柴油机燃油压力波数据进行分析,并将该方法与MSE,MFE,MDE,HSE,HFE和PWFP结合方法作了对比.结果表明,相对于现有信息熵的故障诊断方法来说,基于层次离散熵和PWFP的喷油器故障诊断方法有更高的故障识别率和计算效率.

    层次熵离散熵层次离散熵(HDE)高压共轨喷油器故障诊断

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