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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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    基于轻气炮加载的火工冲击环境模拟技术研究

    赵宏达孙毅丁继锋郝志伟...
    1-10页
    查看更多>>摘要：针对机械撞击式火工冲击环境试验中需要反复调试以实现试验条件等问题,提出了一种机械撞击式冲击环境模拟装置并研究了装置的调节参数对冲击环境的影响规律.设计了一套采用轻气炮加载并具有多调节参数的冲击环境模拟装置.采用冲击试验和数值仿真相结合研究了装置的调节参数,如轻气炮气室压强、连接杆定位孔位置、加载板厚度等对设备安装板上的冲击响应谱(shock response spectrum,SRS)的影响规律.拟合了冲击环境与调节参数之间定量的关系式并总结了相应的表格.通过火工冲击信号在该装置上进行准确模拟验证了装置的可行性和研究规律的可靠性.研究表明:轻气炮气室压强与谐振板冲击响应谱幅值近似成幂次方关系,连接杆定位孔和加载板厚度可实现冲击响应谱拐点频率的大范围调节等.

    火工冲击模拟装置轻气炮冲击响应谱(SRS)

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    基于CNN-LSTM的风电机组异常状态检测

    向玲王朋鹤李京蓄
    11-17页
    查看更多>>摘要：风电机组的环境恶劣和工况多变导致风电机组故障频发,为了保障风电机组的可靠运行,基于数据的机组异常状态检测尤为重要.该研究提出一种基于级联深度学习预测模型的风电机组状态检测方法,首先对风电场数据采集与监视控制(supervisory control and data acquisition,SCADA)系统的数据进行预处理,并通过距离相关系数(distance cor-relation coefficient,DCC)分析选取输入参数;然后结合卷积神经网络(convolution neural network,CNN)和长短期神经网络(long short-term memory,LSTM)建立观测参数与目标参数之间的逻辑关系,通过均方根误差(root mean square error,RMSE)和样本熵(sample entropy,SE)对齿轮箱轴承温度预测残差进行分析,监测齿轮箱轴承温度异常变化;最后以华北某风场的SCADA数据进行算例验证,结果表明该方法能够准确检测到齿轮箱轴承温度异常,提前发现风电机组的早期故障,为风电机组安全可靠运行提供重要价值.

    风电机组数据采集与监视控制(SCADA)深度学习样本熵(SE)状态检测

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    一种新的轴承寿命预测特征评价指标构建与验证

    曾大懿蒋雨良邹益胜张笑璐...
    18-27页
    查看更多>>摘要：在基于深度学习的寿命预测模型中,其提取的特征的优劣需通过最终的预测精度来间接评价,特征的可解析性差.为此,提出了一种新的寿命预测特征评价指标;与经典的时间相关性、鲁棒性和单调性指标不同,该指标针对产品寿命离散程度大的特点,通过评价特征在不同样本之间的趋势一致性以表征其优劣.采用归一化与降采样方法处理数据,借助相关性公式计算同一特征在两两轴承之间的相关性值,最后取平均值获得该指标的得分.以某轴承数据集为例,分别使用提出的评价指标与经典评价指标对深度学习模型提取的信号特征进行评价与筛选,并将筛选出的特征用于轴承剩余使用寿命预测;基于留一法的试验结果表明:在17组的试验样本中,有11组样本采用提出的指标筛选特征得到的预测结果,优于不进行特征筛选以及时间相关性、鲁棒性和单调性三种经典评价指标的预测结果.其中,获得的均方根误差的综合平均值分别降低了21.0％,27.6％,25.8％和19.5％.利用该评价指标,有利于提升对深度学习模型所提取特征的可解释性.

    寿命预测特征评价指标趋势一致性轴承

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    基于非光滑系统的局域共振声子晶体结构动态特性研究

    何超高海峰徐慧东李志强...
    28-34页
    查看更多>>摘要：基于扭转振动结构,研究了非线性局域共振声子晶体的动态特性及含非光滑碰撞系统单胞对混沌带隙产生的作用机理.非线性局域振子由安装于轴上的圆盘、轴承、线性弹簧、碰撞杆构成.一方面,在特定频率范围内,各个单胞产生共振同时与轴体之间扭转波相互耦合作用,可以在低频范围内打开多条线性共振带隙;另一方面,基于碰撞机构的非光滑系统会给振子带来非线性动力学特性,在低频范围产生混沌带隙.采用传递矩阵法计算一维声子晶体扭转振动在线性范围内的能带结构,并与试验结果进行对照验证;通过分析单胞的非线性动力学行为阐明系统出现混沌带隙的频率范围,并进行了试验验证.研究结果表明,该结构不仅在线性特性下在多个频率范围内有明显抑振效果,其混沌特性也可以使结构在更低频范围实现减振特性.

    扭转振动声子晶体非光滑系统混沌带隙低频减振

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    基础隔震高层建筑结构减震系数研究

    赖正聪潘文白羽叶燎原...
    35-41页
    查看更多>>摘要：针对质量、刚度沿高度分布相对均匀的基础隔震高层建筑结构建立其等效梁模型,基于振型分解反应谱法对隔震及非隔震结构振型数、振型参与质量、地震剪力、力矩等关键指标进行探讨分析.给出了确定水平向减震系数指标的临界刚度比、临界周期比,进一步分析了该两个临界比值对减震系数的一般性控制规律.研究结论表明:当隔震后、前结构基本周期比rT1＞1.3或上部结构整体等效刚度与隔震层水平等效刚度之比rkh＞0.8时,可有效抑制高层剪力墙隔震结构高阶振型反应,仅需考虑基本振型对结构地震反应的贡献;结构隔震后、前的底部剪力比、力矩比与上部结构整体等效刚度与隔震层水平等效刚度之比rkh、基本周期比rT1有关,与质量、阻尼等参数无关;当rkh小于临界刚度比rkhB或rT1小于临界周期比rT1B时,底部力矩减震效果较剪力要差,应以隔震后、前结构底部力矩比作为减震效能评价指标,当rkh大于临界刚度比rkhB或rT1大于临界刚度比rT1B时,则应以底部剪力比作为评价指标.其中,rkhB,rT1B可按该研究所给数值取用.所得相关研究成果可为相关理论研究及工程应用提供参考和依据.

    高层建筑结构基础隔震等效梁模型临界刚度比减震系数

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    卧式一体化泵闸安全性研究及结构优化

    侍贤瑞严根华董家孙云茜...
    42-47页
    查看更多>>摘要：一体化泵闸是一种新型水环境治理设备,该设备将水泵与平板闸门一体结合,装置紧凑、构造新颖.但该设备边界约束弱、流动条件复杂,容易发生流激振动.通过三维有限元数值模拟、水动力特性及流激振动试验,系统研究了卧式表孔一体化泵闸结构不同工作条件下的静动力特性、水动力特性和流激振动特性,并采用HHT(Hilbert-Huang transform)方法对随机数据进行分析.此外,针对卧式一体化泵闸的临界工作淹没深度过高的问题,设计了三种消涡装置以降低临界淹没深度,方案三较原方案降低了58％,效果显著.

    卧式一体化泵闸流激振动数值模拟时频分析消涡装置

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    爆破振动信号分形维数相关性研究

    谢全民
    48-51,59页
    查看更多>>摘要：考虑到炸药、爆源特征、场地介质等因素,建立了爆破振动分形维数与各影响因素之间相关性的理论分析模型.基于BP神经网络建立爆破振动信号分形维数预报模型,并提出各主要影响因素对爆破振动分形维数影响权重的确定方法,得到了爆破振动信号分形维数相关性的定量描述.研究成果为进一步拓宽分形理论在爆炸与冲击动力学领域的应用范围有重要理论研究意义,对优化爆破技术方案设计,实现降震减灾等具有参考价值.

    爆破振动分形盒维数相关性

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    新型三角形结构电磁式振动能量采集器的设计与分析

    陈春明袁天辰陈立群
    52-59页
    查看更多>>摘要：从环境普遍存在的振动中采集能量是目前研究的重点和热点.该研究提出了一种基于三角形位移放大结构的电磁式振动能量采集器,通过杠杆结构放大磁铁和线圈之间的相对位移,提高振动能量转换效果.通过在轻杆末端设置弹簧,形成三自由度非线性动力系统,拓宽了系统的能量采集频带.利用龙格库塔方法,数值分析了系统的动力学响应,结果表明所设计的采集器具有两个能量采集频段,其中一个覆盖5～10 Hz以下的低频范围,另一个覆盖20～45 Hz频段.通过分析不同采集器设计参数对振动能量采集效果的影响,发现增加杠杆结构的装配角、下部滑块质量以及弹簧刚度有利于低频范围的能量采集,而减小装配角和滑块质量则能够提高第二个采集频段的输出电压.通过构造等效的线性振动能量采集器进行对比发现,得益于轻杆的位移放大作用,相同激励下三角形振动能量采集器的最大输出电压是对比线性竖直振动能量采集系统的1.76倍,这些特性使这种新型采集器能够针对低频、宽域的环境振动取得良好的能量采集效果.

    环境振动能量采集电磁感应非线性

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    索撑单层球面网壳多点地震输入下的失效特征研究

    张中昊支旭东范峰李玉刚...
    60-65,74页
    查看更多>>摘要：在双向网格型单层球面网壳的面内外布置拉索可有效地增强结构的刚度从而提高结构的承载能力,提出一种新型索撑网壳结构.该研究针对60 m跨度索撑单层球面网壳,采用位移时程分析方法,研究结构在一致输入和考虑地震动空间变化性的多点输入下的地震响应及其失效特征.通过关键节点的荷载位移响应、网壳杆件进入塑性比例、网壳损伤程度等指标考察不同地震荷载幅值下网壳结构的破坏形式,揭示索撑单层球面网壳结构的动力失效机理.结果表明:拉索的布置有效地增强了网壳结构的延性,在网壳发生较大位移时,结构不但没有发生破坏而且还能继续承受更大的地震荷载.一致输入下网壳杆件是从球面四个端点区域开始进入塑性,多点输入下网壳杆件塑性发展从支座外环开始逐渐向内环发展.对比一致输入,多点输入下网壳动力极限荷载大幅度降低,说明索撑网壳结构体系受地震动空间变化影响较大.网壳破坏形式为强度破坏,多点输入下结构的强度破坏特征更为显著.

    双向网格拉索一致输入多点输入动力失效

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    车辆半主动悬架广义天棚理论控制研究

    杨艺陈龙汪若尘张孝良...
    66-74页
    查看更多>>摘要：为充分发挥惯容器作用,全面提升悬架性能.该研究基于机械阻抗传递函数,对天棚控制算法进行推广,提出广义天棚理论,研究机械阻抗传递函数中刚度特性、阻尼特性及惯性特性对车辆悬架性能的影响.基于鱼群算法优化求解广义天棚结构并对其进行半主动实现.设计了一种可控惯容器装置,实现了惯性力的可控,并对其非线性进行了研究分析.结果表明,该研究所提出的广义天棚控制半主动悬架,相比传统被动悬架和天棚阻尼控制悬架,能够进一步提升悬架性能,改善乘坐舒适性.

    天棚控制机械阻抗可控惯容器平顺性

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