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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

    基于插值与降维方法的输电塔线体系随机脉动风场有效模拟

    杨雄骏黄金山张建国雷鹰...
    77-83页
    查看更多>>摘要：研究对输电塔线体系随机脉动风场进行高效数值模拟的方法.根据输电塔线体系结构特点和风场特性,对于输电塔,可只考虑顺风向与横风向的脉动风,并认为两个方向的风速相互独立,将其简化为两个独立一维风场.而对于输电线,考虑横风向与竖风向的脉动风,并认为两者存在相关性,进行二维多变量脉动风场模拟.为减少传统谐波叠加法中对功率谱矩阵Cholesky分解的计算量,采用Hermite插值进行目标函数拟合,通过快速傅里叶变换技术加快三角级数的叠加.此外,应用正交随机变量的谱表示法,将随机函数表示为两个基本随机变量的多项式的正交函数,与已有的相关方法相比,随机变量降维后所需生成的随机过程的代表性时程的数量可以更少.最后数值算例验证了所采用模拟方法的高效性.

    脉动风场输电塔线Hermite插值谱表示降维模拟

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    星形四面体型索穹顶构形和预应力分析方法

    张爱林朱莉娜张艳霞文闻...
    84-91页
    查看更多>>摘要：为解决传统索穹顶结构环向刚度不足以及脊索网格布置不均等问题,提出了一种星形四面体型索穹顶,该索穹顶脊索环向连续布置,增加了结构抵抗不均匀荷载的能力.脊索网格水平面投影为星形单体且投影面积相同,从而保证了上弦脊索网格的均匀性,提高结构整体稳定性.针对该索穹顶结构的找力分析问题,方便了解各索杆预应力分布规律,利用节点平衡法与位移法,给出了结构在理想状态下初始预应力计算公式,计算了结构在不同矢跨比下索杆初始预应力,并给出了该结构的合适矢跨比与撑杆高度,为该结构的进一步研究和力学性能分析提供了依据,同时对该结构进行了全跨均布竖向荷载作用下的静力性能分析.结果 表明:随着矢跨比和撑杆高度的增加,各索杆内力值均逐渐减小,结构矢跨比宜为1/10 ～1/8.5,所对应的撑杆高度宜在Atan 15°～△tan 20°,在此情况下结构具有较强的承载能力与良好的力学性能.

    星形四面体型索穹顶结构找力初始预应力计算公式矢跨比撑杆高度

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    改进EWT_MPE模型在矿山微震信号特征提取中的应用

    程铁栋易其文吴义文戴聪聪...
    92-101页
    查看更多>>摘要：针对矿山微震与爆破振动信号难以自动辨识的问题,提出了一种基于改进EWT_MPE(经验小波变换_多尺度排列熵)的信号特征提取方法,并应用于矿山微震信号特征提取中.针对EWT在以往处理复杂信号频谱出现的过切分问题提出了新的改进方法,并采用仿真信号验证了改进算法的可行性和准确性.将实际采集到的微震与爆破信号进行改进EWT分解,借助相关性分析从分解得到的本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量中筛选出最优分量IMF1 ～ IMF5.进而将筛选到的IMF分量进行重构,并计算重构信号的MPE值.应用GK模糊聚类算法对微震与爆破振动信号进行分类识别.结果 表明,微震信号的MPE值要小于爆破信号的MPE值,且当嵌入维数m=5,尺度因子s=12,延迟时间τ=1时,两种信号的MPE值差异最大.基于改进EWT_MPE_ GK模糊聚类算法的分类识别准确率达到93.5％,平均模糊熵(E)更接近0、分类系数(C)更接近1,与传统EWT_MPE_GK模糊聚类和EMD_MPE_GK模糊聚类相比,其聚类效果更优、识别准确率分别提高了3％和5.5％.

    经验小波变换多尺度排列熵Gustafson-kessel(GK)模糊聚类特征提取分类识别

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    基于AR-GP模型的结构损伤识别方法

    唐启智辛景舟周建庭付雷...
    102-109页
    查看更多>>摘要：针对传统损伤识别方法不易区分多损伤状态以及难以辨别预测结果可靠性的问题,提出了一种基于自回归(autoregressive,AR)模型和高斯过程(Gaussian process,GP)的损伤识别方法.该方法利用AR模型回归拟合结构加速度响应数据,首次引入表征损伤位置信息与损伤状态信息的参数L1、L2,基于AR模型残差、系数分别建立了用于定位损伤位置和识别损伤程度的损伤敏感性特征,结合GP的分类与回归算法实现了多损伤定位及损伤程度的概率输出.通过某钢筋混凝土模型拱的数值仿真算例,验证了所提方法的有效性,并对基于AR模型残差和系数的识别结果进行了对比分析.结果 表明,该方法能够识别多损伤状态,输出具有概率意义的预测结果,有助于判断结果的可靠性,并能够实现损伤预警,同时基于残差的损伤敏感性特征的识别精度与可靠度更高、抗噪性能更好,在10％噪声污染的情况下,识别结果的相对误差均值与离散系数均值仅为6.52％和0.19.

    自回归模型高斯过程多损伤定位概率输出预警

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    拱形-线形非线性磁力耦合压电俘能器建模与特性分析

    陈孝玉张旭辉左萌樊红卫...
    110-119页
    查看更多>>摘要：为分析拱形-线形非线性磁力耦合压电俘能器振动特性,利用磁化电流法建立了磁力模型,实验测量并通过数据拟合方法获取了拱形-线形结构非线性恢复力模型,利用广义Hamilton变分原理建立系统的动力学方程.采用谐波平衡法对动力学方程进行了求解,揭示了不同激励条件、不同磁距对俘能器振动特性的影响关系并开展实验研究.结果 表明:拱形-线形压电俘能器大幅响应带宽、响应幅值随激励强度的增大而增大;减小磁距会增加系统大幅响应带宽,但幅值有所降低.相对于直梁式结构俘能器,拱形-线形结构可以提高俘能器输出电压,提升俘能性能.研究为拱形-线形压电俘能器设计提供了理论指导,为改善俘能器性能提供了新的思路.

    拱形-线形梁压电非线性建模特性

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    基于主动支承的推进轴系横向振动传递控制方法研究

    朱月月黄志伟谢溪凌张志谊...
    120-124,151页
    查看更多>>摘要：为减小螺旋桨激励下推进轴系的横向振动传递,提出了一种基于主动支承的控制方法.该方法在艉轴承处按垂直、水平两个正交方向布置连接艉轴承与壳体的主动支承,支承内部安装电磁作动器并采用直接速度反馈,抑制螺旋桨横向激励通过艉轴承支承向壳体传递,降低螺旋桨横向脉动力诱发的壳体表面振动与声辐射.建立了桨轴系-主动支承-壳体的耦合动力学模型与壳体声辐射计算模型,通过仿真揭示了主动支承对螺旋桨激励下的壳体表面声功率具有明显的抑制效果,还给出了原理性实验验证,结果表明正交主动支承能够衰减轴端激励引起的壳体表面法向振速.

    横向振动主动支承速度反馈

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    孔隙式黏滞阻尼器的力学特性研究

    闵为杨珂李成王鸿宇...
    125-132页
    查看更多>>摘要：基于双出杆孔隙式黏滞阻尼器的力-位移曲线偏转现象及时程曲线的相位滞后现象,在考虑二甲基硅油剪切稀化特性和可压缩性的条件下,建立了黏滞阻尼器的速度-负载特性数学模型,通过MATLAB-Simulink模拟了黏滞阻尼器在正弦位移激励信号下的力学特性.研究结果表明,二甲基硅油的剪切稀化特性直接决定了黏滞阻尼器的输出阻尼力,而可压缩性则是导致黏滞阻尼器力-位移曲线发生偏转的主要原因,试验结果证明了该结论的正确性.

    孔隙式黏滞阻尼器力学特性剪切稀化可压缩性

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    冰区海上单桩风机振动响应与控制

    朱本瑞孙超黄焱
    133-141页
    查看更多>>摘要：针对冰区海域风机结构冰激锁频振动问题,深入开展其冰激振动响应分析,提出基于三维摆式阻尼器的冰区风机振动控制方法.基于M(aa)tt(a)nen-Blenkarn自激振动理论,采用APDL开发冰区风机自激振动分析程序;基于叶素动量理论,考虑Prandtl叶尖损失修正和Grauert修正,利用MATLAB编程计算获得风机叶片空气动力载荷;针对NREL5MW海上单桩风机结构,考虑我国渤海海域一年一遇冰情,开展不同方向冰-风组合工况下的振动响应分析,给出风机结构发生锁频事件的冰速范围,并对有、无三维摆式阻尼器的风机塔筒响应进行对比分析,结果表明:单桩风机发生锁频事件对应的冰速范围为0.01 ～0.06 m/s,冰-风同向时,风机发生冰激锁频所对应的冰速范围最大,塔筒结构响应最大;三维摆式阻尼器能够显著抑制冰-风载荷联合作用下的塔筒面外和面内振动响应,从而大大提高其服役的安全性.该研究成果可为冰区服役风机结构的安全运行提供技术支持.

    海上单桩风机海冰载荷自激振动动力响应三维摆式阻尼器(3D-PTMD)

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    十字交叉型地铁车站结构的振动台试验研究

    于仲洋张鸿儒邱滟佳张然...
    142-151页
    查看更多>>摘要：随着近些年地下轨道交通的发展,十字交叉型地铁车站广泛的应用在实际工程中,了解并提高此类地铁车站的抗震性能具有重要意义.首次利用振动台试验的方法探究此类地铁车站结构,揭示了地震动在场地中的传播特性以及十字交叉型车站结构的地震响应特性,尤其是车站交叉换乘连接段对车站整体结构的抗震性能的影响.结果 表明:地震波的传播受到场地特性影响明显,尤其是与场地卓越频率相近的部分,响应频谱被明显放大;随着地震动增强,场地的放大效应会有所减弱,但是场地的加速度响应放大谱的分布更加丰富,在拓宽场地响应频谱范围的同时也提高了地铁车站的地震风险.与此同时,在不同工况条件下车站结构模型的交叉换乘段对车站整体结构的影响基本在1.5倍的结构宽度以内,当距离超过该范围后,结构模型不再受其影响.与单体车站相比,此类车站交叉换乘连接段的底层结构更不利于抗震.上述结论可为了解并提高此类地铁车站的地震响应特性以及后续的抗震设计提供了有力支持.

    防震减灾振动台试验地震响应十字交叉型车站交叉换乘连接段

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    加速工况下滚动轴承动态载荷特性研究

    涂文兵梁杰罗丫周建民...
    152-159页
    查看更多>>摘要：滚动轴承运动部件的动态效应将对滚动轴承的载荷分布及其性能产生重要作用,特别是在变速工况下.以深沟球轴承为研究对象,考虑轴承游隙、滚动体离心力与重力、内圈和滚动体的动态效应等,建立了滚动轴承动力学分析模型,对加速工况下滚动轴承的运行过程进行了动力学仿真,分析了径向载荷作用下滚动体动态载荷分布特性及其机理,并揭示了游隙、内圈质量和角加速度对滚动体动态载荷的影响.研究结果表明:加速工况下滚动体的载荷分布曲线不再沿载荷作用线对称且出现不同程度的波动,尤其是在加速过程的后期;滚动体的最大接触载荷在加速过程初期基本保持不变,而在后期波动上升,加速过程中内圈的不稳定运动是导致滚动体接触载荷发生变化的主要原因;加速过程中动态载荷的变化程度随着径向游隙和内圈质量的增加而增大,而角加速度的增加使得加速过程后期的动态载荷变化愈加剧烈.本文结果可为滚动轴承载荷计算与设计提供理论依据.

    滚动轴承加速工况动态载荷动力学

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