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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
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    基于自适应引力算法的桥梁监测传感器优化布置

    高博柏智会宋宇博
    86-92,189页
    查看更多>>摘要：针对桥梁健康监测中传感器布置优化问题,提出了一种基于自适应引力算法的传感器优化布置方法.以模态置信准则为基础,构造满足传感器优化布置的适应度函数;针对引力搜索算法开发能力不足,对衰减因子α进行了自适应改进.搜索初期α较小,粒子以较大步长进行全局搜索,增强了算法的搜索效率;搜索后期α较大,粒子以较小的步长进行局部搜索,提高了算法的搜索能力,避免落入局部极值点.改进后的自适应引力算法通过双重编码的方式,使算法可以解决离散型的传感器布置问题;以马水河大桥为例,验证算法的可行性.结果 表明,改进后的算法有很好的寻优能力,能够准确高效的确定传感器优化位置.

    自适应引力算法传感器优化布置双重编码

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    不同剪切变形下橡胶隔震支座竖向压缩刚度试验研究

    金建敏肖骥刘彦辉冯德民...
    93-99页
    查看更多>>摘要：针对橡胶隔震支座,研究了其在不同水平剪切变形状态下的竖向压缩刚度理论计算方法,基于双弹簧模型,提出了改进的不同剪切变形状态下橡胶隔震支座竖向压缩刚度理论计算公式.采用建筑结构中常用的第二形状系数S2=5系列(G4)天然橡胶支座及铅芯橡胶支座,进行了不同压应力及不同剪切变形下的压缩性能试验,通过试验研究不同水平剪切变形状态下的橡胶隔震支座竖向压缩刚度.研究结果表明:橡胶隔震支座竖向压缩刚度随剪应变增大而减小,随设计压应力增大而增大;在设计压应力相同的条件下,橡胶隔震支座竖向压缩刚度随压应力变化范围的增大而减小;基于橡胶隔震支座有效承载面积的公式虽能反映支座竖向压缩刚度随剪应变增大而减小这一趋势,但与试验结果相比误差较大;既有的基于双弹簧模型的竖向压缩刚度计算公式计算精度优于基于有效承载面积的竖向压缩刚度计算公式,但在150％以上剪应变时,也存在误差较大的问题;提出的改进的基于双弹簧模型的不同剪切变形状态下橡胶隔震支座竖向压缩刚度计算公式与试验结果吻合较好,与既有基于有效承载面积计算橡胶隔震支座竖向压缩刚度和基于双弹簧模型的计算橡胶隔震支座竖向压缩刚度的公式相比较,具有较高的计算精确度.

    天然橡胶支座铅芯橡胶支座竖向压缩刚度试验研究

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    预制倒角对泡沫铝动态冲击变形及吸能的影响

    沈浩田刘欢杜中德何世伟...
    100-106页
    查看更多>>摘要：为防止峰值过高导致的保护失效,对闭孔泡沫铝试件设置三种预制倒角(单倒角、双倒角、中部倒角),探究动态冲击过程中预制倒角对泡沫铝特征曲线、变形与吸能的影响.通过落锤设备进行低速冲击试验获取特征曲线,结合高速摄影设备、ARAMIS软件以及材料变形剖面分析了不同倒角试件的变形模式、能量吸收效率及其对峰值载荷的影响机理.结果 表明:预制倒角使泡沫材料初始变形模式发生改变,有效降低了泡沫铝材料在动态冲击过程中的初始峰值载荷,其中单倒角降幅最为明显为26％;倒角种类决定平台区趋势及材料整体变形模式,中部倒角平台区呈硬化现象,载荷波动最明显;预置倒角对泡沫铝材料平台区的能量吸收效率无显著影响.

    泡沫铝落锤试验变形模式预制倒角

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    基于熵-流特征和樽海鞘群优化支持向量机的故障诊断方法

    王振亚姚立纲蔡永武张俊...
    107-114页
    查看更多>>摘要：针对旋转机械设备故障特征提取困难的问题,提出一种熵-流特征和樽海鞘群优化支持向量机(salp swarm optimization support vector machine,SSO-SVM)的故障诊断方法.利用改进多尺度加权排列熵(improved multiscale weighted permutation entropy,IMWPE)提取机械设备不同工况下的故障特征;采用监督等度规映射(S-Isomap)流形学习进行降维处理,获取低维的熵-流特征集;将熵-流特征输入至SSO-SVM多故障分类器进行识别与诊断.行星齿轮箱故障诊断实验分析结果表明:IMWPE+ S-Isomap熵-流特征提取方法优于现有的多尺度排列熵(multiseale permutation entropy,MPE)、多尺度加权排列熵(multiscale weighted permutation entropy,MWPE)和IMWPE等熵值特征提取方法以及IMWPE+等度规映射(Isomap)和IMWPE+线性局部切空间排列(linear local tangent space alignment,LLTSA)等熵-流特征提取方法;樽海鞘群算法对支持向量机参数寻优效果优于粒子群、灰狼群、人工蜂群和蝙蝠群等算法;所提故障诊断方法识别精度达到100％,能够有效诊断出行星齿轮箱各工况类型.

    故障诊断行星齿轮箱熵-流特征改进多尺度加权排列熵(IMWPE)等度规映射(Isomap)樽海鞘群优化算法(SSO)支持向量机(SVM)

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    基于车-桥耦合振动的铁路钢管混凝土系杆拱桥冲击系数研究

    蔺鹏臻王亚朋
    115-120页
    查看更多>>摘要：为合理评估铁路钢管混凝土(concrete-filled-steel-tubular,CFST)系杆拱桥在移动列车荷载下的冲击系数,以我国高速铁路客运专线某计算跨径为136 m的钢管混凝土系杆拱桥为例,基于车-桥耦合振动的分析方法,建立了考虑桥梁桩-土效应的列车-桥梁动力相互作用模型,基于概率统计学假设检验方法,分析了2种车重、30组轨道不平顺、126种行车速度组合工况下系杆拱桥系梁、吊杆、拱肋的冲击系数.结果 表明,系杆拱桥主要受力构件的冲击系数存在差异,其中拱肋的冲击系数最大,系梁的冲击系数次之,吊杆最小.冲击系数的概率分布服从极值I型,在95％的保证率下,算例系杆拱桥的系梁、吊杆和拱肋冲击系数分别约为1.05,1.04和1.08,均大于现有规范的取值.在进行大跨度高速铁路系杆拱桥设计时,应考虑对冲击系数进行必要的放大,以利于桥梁安全.

    系杆拱桥冲击系数钢管混凝土(CFST)车-桥耦合数值仿真

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    基于改进SCAM算法的结构物理参数识别贝叶斯方法

    赵一男公茂盛左占宣高艳滨...
    121-126页
    查看更多>>摘要：针对贝叶斯估计中逐分量自适应Metropolis(single component adaptive Metropolis,SCAM)算法易生成重复性样本,导致抽样效率低、结果误差大等问题,重新定义了提议分布方差的表达式,提出了改进的SCAM算法,使得抽样样本序列构成的马尔可夫链相对稳定.进而将贝叶斯理论与改进的SCAM算法相结合,求解结构物理参数的后验边缘概率分布、最优估计值以识别和估计结构损伤,通过理论分析和结构数值模拟算例验证了改进的SCAM算法的有效性.结果 表明,改进的SCAM算法既提高了抽样效率,又提高了计算结果准确性,可应用于物理参数识别及损伤识别与评估等工作.

    结构物理参数识别贝叶斯估计马尔可夫蒙特卡罗(MCMC)抽样提议分布逐分量自适应Metropolis(SCAM)算法

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    三相异步电动机驱动振动系统的Sommerfeld效应分析

    姜娇孔祥希罗园庆许琦...
    127-134页
    查看更多>>摘要：提供有限动力的原动机称为非理想原动机.在工程中,几乎所有提供动力的原动机均为非理想原动机.由非理想原动机带动的振动系统称为非理想振动系统.在非理想振动系统中,原动机与振动系统的运动状态是相互作用、相互影响的.Sommerfeld效应是由于非理想原动机在振动系统共振区附近无法提供足够动力而产出的一种非线性跳跃现象.该试验研究了由一种典型原动机——三相异步电动机驱动振动系统的Sommerfeld效应.将三相异步电动机的动力学模型引入到振动系统中,建立了非理想振动系统的动力学模型.采用解析方法,建立了电机供电频率与转速之间的解析表达式,并应用摄动法进行了稳定性分析.基于MATLAB/Simulink进行了仿真验证,说明了所采用解析方法的正确性.分析了偏心质量与电机功率对非理想振动系统的影响规律.通过研究发现,对于非理想振动系统的研究必须充分考虑原动机与振动系统的相互作用,忽略二者之间的相互作用是不合适的.

    Sommerfeld效应三相异步电动机振动系统跳跃现象

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    负压条件下爆炸罐内爆炸引起筒体振动及噪声特性

    汪泉林朝键李志敏陆军伟...
    135-139,200页
    查看更多>>摘要：为了研究负压条件下容器内爆炸引起的振动及噪声特性,研制一套34.8 L抽真空爆炸罐装置.实验用单发8号工业雷管作为爆炸源,采用NuBox8016型爆破振动测试仪、SZ4A型噪声振动测试仪分别测试简体振动速度及爆炸噪声声压级,并使用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)以及经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)方法对振动信号进行分析.结果 表明,随着真空度的提高,筒体峰值振动速度、爆炸噪声声压级均呈下降趋势.当筒体内真空压力为-99 kPa时,爆炸产生的有害效应得到有效衰减,与常压条件相比,峰值振动速度衰减70.0％,最大噪声声压级降低18.3％.通过FFT变换及EMD分解,发现筒体主振频率随着真空度提高,主振频率也随之提高,高贡献率的imf分量个数呈现增多趋势.该实验结果与分析对探究负压条件下爆炸振动及其噪声信号衰减规律,以及真空爆炸工程应用等具有重要指导意义.

    负压筒体振动噪声爆炸罐

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    基于NAF-FxLMS控制器的垂尾抖振主动控制

    刘昊杨智春牛文超李魁...
    140-146页
    查看更多>>摘要：将加速度负反馈(negative acceleration feedback,NAF)控制器与最小均方自适应滤波(filtered-x least mean square,FxLMS)算法相结合,提出了一种改进的反馈式次级通道阻尼补偿方法,来提高FxLMS控制器的性能.针对垂尾模型低阶模态抖振响应的控制问题,设计NAF控制器对次级通道进行反馈式阻尼补偿,建立了多模态的NAF-FxLMS控制器,随后开展垂尾抖振响应主动控制的地面模拟实验.实验结果表明,相比于单独的FxLMS控制器或NAF控制器,NAF-FxLMS控制器对垂尾抖振响应具有更好的控制效果.

    最小均方自适应滤波(FxLMS)算法加速度负反馈(NAF)控制次级通道阻尼补偿垂尾抖振主动控制

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    基于工况识别的IWM-EV主动悬架MOPSO模糊滑模控制

    胡一明李以农李哲郑玲...
    147-157页
    查看更多>>摘要：轮毂电机电动汽车(in-wheel motor electric vehicle, IWM-EV)的电机激励与车辆系统的耦合特性严重的恶化车辆的动力学性能以及电机的工作稳定性,针对这种振动负效应问题,建立了考虑机电耦合的车辆动力学耦合模型,并设计了工况识别的主动悬架多目标粒子群(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)模糊滑模控制器.基于傅里叶级数法建立了轮毂电机的垂向不平衡激励与电机转矩的电机模型;将电机模型与车辆动力学模型结合建立了电机与悬架联合的垂向-驱动非线性动力学耦合模型.基于耦合模型分析了车辆的机电耦合振动负效应特性,针对模型强非线性的特点,设计了耦合模型的非线性控制器.仿真结果表明,控制器能既能有效的减小电机的相对偏心率,抑制电机不平衡电磁力,又能提升车辆动力学性能,有效的抑制了轮毂电机电动汽车的振动负效应.

    电动汽车(IWM)轮毂电机(EV)非线性机电耦合模型工况识别多目标粒子群(MOPSO)模糊滑模控制

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