《振动工程学报》是由中国振动工程学会主办，中国科协主管，南京航空航天大学承办，《振动工程学报》编辑部出版的全国性核心期刊，创刊于1987年。主要刊登：振动理论与应用，非线性振动，随机振动，模态分析与试验，结构动力学，转子动力学，故障诊断，振动、冲击与噪声控制，动力稳定性，流固耦合振动,动态测试，动态信号分析，机械动力学，土动力学，包装动力学和结构抗振控制等方面的专题论文、综合评述和研究简报。其读者对象为：从事振动工程及其相关学科教学、研究、设计、开发、应用和管理的科技工作者。本刊被EI工程索引，CSCD中国科学引文数据库，北京大学《中文核心期刊要目总览》，WJCI科技期刊世界影响力指数报告，SCOPUS，INSPEC科学文摘，JST日本科学技术振兴机构数据库等数据库收录。

 

    快速检索
    过刊检索
    全选反选导出
    显示模式：
    谷神星一号运载火箭的时变模态参数辨识
    马志赛，丁 千，刘百奇，刘建设，张军锋，董威利
    2024,37(5):729-736, DOI:
    [摘要] (64) [HTML] (16) [PDF 1.45 M] (98)
    摘要：
    针对运载火箭这一大型复杂系统，单纯依靠机理分析难以建立能够精确描述其时变特征的动力学模型，借助 模态辨识技术获取其在飞行状态下的时变动力学特性尤为必要。面向运载火箭的飞行模态辨识需求，发展基于时 变自回归滑动平均模型的仅输出递推辨识方法，引入指数加权遗忘机制进行时变特性跟踪，能够在激励未知的情况 下仅基于响应数据准确快速辨识运载火箭的时变模态。以谷神星一号运载火箭为例，开展飞行遥测数据的快速处 理，准确辨识发射准备阶段和飞行阶段的关键低阶时变模态，辨识结果与有限元分析结果的变化规律相互吻合，验 证了所提时变模态仅输出递推辨识方法是有效可行的，服务了运载火箭有限元模型修正和姿控系统设计的实际工 程需求。
    多级多重模态减缩策略及其在转子系统动力学 特性分析上的应用
    姚 毅，黄行蓉，管晓乐，徐 迅，张大义
    2024,37(5):737-746, DOI:
    [摘要] (34) [HTML] (10) [PDF 1.54 M] (67)
    摘要：
    航空发动机转子部件众多，多部件高维复杂系统计算量大，导致动力学分析困难、计算时间长，进而影响转子 结构设计和动力学验证的效率。基于部件模态综合方法，提出一种针对多部件高维复杂系统降维计算的多级模态 减缩策略。对每个单独的子结构利用固定界面模态减缩，并行减缩各子结构的内部自由度，同时完整保留子结构间 的耦合关系。通过子结构组合定义新一级的子结构，应用多级模态减缩策略提升降维减缩效果，结合多重模态减缩 方法，构建界面分支模态，可显著降低转子有限元模型的维数，同时保留关键子结构的动力学特征和系统整体关键 动力学特性。此计算策略被用于某弹用发动机转子系统低维减缩模型的建立，利用减缩模型提升了转子动力学分 析的效率，加速轴承刚度参数的优化设计。研究结果表明，与 ANSYS 计算相比，转子动力学分析所需时间降低了 99.5%，精度误差不超过 0.1%，该计算策略可用于多部件高维复杂系统的快速分析。
    机动飞行下磁流变阻尼器-转子系统动力学特性
    王 俊，刘云飞，秦朝烨，马 梁，洪芳芳，褚福磊
    2024,37(5):747-755, DOI:
    [摘要] (21) [HTML] (7) [PDF 3.24 M] (73)
    摘要：
    航空发动机在机动飞行过程中，工作条件非常恶劣，飞行过程会产生不规则的瞬态振动，易引发故障。采用 有限元法建立机动飞行下基于双线性本构方程的磁流变阻尼器?转子系统有限元模型，并利用 Newmark?β 数值方法 进行求解，研究转子系统在机动飞行过程中的动态特性。在此基础上，考虑磁流变阻尼器作用，研究其对冲击载荷 下转子系统瞬态及稳态响应的影响。结果表明，机动飞行开始和结束瞬间会产生瞬态冲击，激发转子系统一阶模态 响应。在合适的电流作用下，变阻尼器可以有效抑制机动飞行过程中转子系统瞬态及稳态响应。此外，在机动飞行 下，由于轴颈离心率较大，易导致磁流变阻尼器产生非线性行为。
    直升机超临界尾传动轴干摩擦阻尼器碰摩 响应边界特性分析
    金 晟，宋立瑶，曹 鹏，李 坚，游有鹏，朱如鹏，王 旦
    2024,37(5):756-769, DOI:
    [摘要] (22) [HTML] (8) [PDF 3.11 M] (77)
    摘要：
    为最大化提高直升机功重比，越来越多的直升机设计中应用了超临界尾传动系统，这一系统会导致跨临界振 动的产生。安装干摩擦阻尼器是一种常见的抑制直升机尾传动轴跨临界剧烈振动的方法。以某装有干摩擦阻尼器 的尾传动轴为研究对象，建立控制方程，并分析系统在传动轴偏心激励下各类碰摩响应的边界特性。建立传动轴/ 阻尼器系统的非线性控制方程；依据扫频获得系统典型碰摩响应特征，使用解析法针对无碰摩响应求解碰摩发生边 界，并对同频全周碰摩响应求解其稳定性条件的边界；通过 Runge?Kutta 法验证了所推导的响应边界，并探讨了响应 边界与系统参数的影响关系。
    飞机刹车诱导颤振稳定性分析与减振设计
    蒋 伟，张 明，尹乔之，朱 鑫，胡晓航
    2024,37(5):770-779, DOI:
    [摘要] (24) [HTML] (6) [PDF 3.16 M] (88)
    摘要：
    以飞机刹车装置为研究对象，对飞机刹车诱发振动问题进行了研究。针对飞机滑跑过程中的复杂制动环境 对盘面摩擦特性影响，建立了考虑液压系统及盘面材料属性的刹车盘组非线性动力学分析模型，且为新材料技术的 发展预留了模型接口。从实际工程应用价值出发，以机轮速度、液压系统等效阻尼、刹车盘面阻尼、盘面摩擦特性几 类关键因素为控制变量，利用数值仿真与分岔理论等非线性分析手段研究了上述参数对系统稳定性的影响，并确定 了使系统保持稳定的结构参数范围，方便对结构进行参数化快速分析设计。基于模型分析的结果，揭示了刹车振动 产生的部分原因，从结构参数和刹车控制律两方面针对性的提出了对应的减振优化措施，进而形成了完整的飞机刹 车诱导颤振的分析方法，为飞机制动器设计初期提供了理论参考依据。
    一维周期基础的带隙解析解及其优化设计研究
    吴巧云，项复佳，黄映红，荆国强，许峙峰，吴应雄
    2024,37(5):780-788, DOI:
    [摘要] (17) [HTML] (3) [PDF 4.33 M] (78)
    摘要：
    周期结构的带隙特征为土木工程隔震领域提供了新思路，其中一维周期基础结构因其构造简单且经济适用 而倍受关注。本文通过研究一维周期基础结构的振动特性，推导了用于计算一维橡胶?混凝土周期基础带隙的近似 解析解，并在此基础上提出了基于上部结构共振区的一维橡胶?混凝土周期基础优化设计方法。频域和时域数值算 例表明，由该优化方法所设计的周期基础可保证其上部结构在一个宽且连续的频段内均有较好的减震效果。
    考虑海水-海床-斜拉桥相互作用下纵桥向设置 BRB 的减震作用与优化设计
    陈宝魁，何世杰，杜玉杰，陈少林，高金贺
    2024,37(5):789-801, DOI:
    [摘要] (14) [HTML] (3) [PDF 3.73 M] (73)
    摘要：
    由于海洋场地存在深厚的海水层，其对海底地震动特性以及海洋结构物的地震反应存在较大影响，在跨海桥 梁等海洋结构物抗震分析时不容忽视。因此，研究基于地震波动理论建立海水‐海床‐斜拉桥耦合的地震波动分析 模型，确定海水层对结构地震反应的影响。考虑海洋环境可能对减震构件的耐久性造成威胁，提出一种应用耐久性 能优良的防屈曲支撑（Bulking Restrained Brace， BRB）作为纵桥向减震构件的斜拉桥减震体系，并且以青州航道桥 为工程背景，通过其与漂浮体系斜拉桥模型的地震反应对比，验证了考虑海洋环境影响下该减震体系的可行性。研 究对 BRB 的布设位置与设备参数等进行优化分析，进一步确定 BRB 作为斜拉桥纵桥向减震构件的设计方法。研 究发现地震作用下海水产生的动水效应会放大斜拉桥上部结构的地震反应。通过对比不同工况下结构的地震反 应，发现在桥墩与桥塔位置同时设置 BRB 时，桥梁整体减震效果最佳。另外，BRB 的屈服承载力等参数对斜拉桥的 抗震性能亦产生较大影响。
    考虑实测信息的既有规则建筑状态识别 与抗震性能快速评估
    单伽锃，周子杰，王律己，余 桦，苏金蓉
    2024,37(5):802-811, DOI:
    [摘要] (13) [HTML] (5) [PDF 2.33 M] (79)
    摘要：
    城市既有建筑（群）的地震安全性评价面临高效分析、快速评估、定量判定的多重技术发展需求。考虑长期服 役过程中的结构性能演化现象，既有建筑安全性评价需要结构本身和当地地震动等一系列实测数据与信息，以标定 结构真实服役状态，保证结构抗震性能评估结果的准确性，并兼顾结构抗震性能分析的时效性。本文基于等效非线 性单自由度模型，结合作者近年来在数据驱动型状态评估指标方面的研究成果，提出了以既有建筑实测模态频率和 阻尼比映射结构宏观服役状态，结合当地实测地震动数据集，快速评估该目标建筑抗震安全性的方法。阐述了基于 动力测试和 HAZUS 技术手册的既有结构等效非线性单自由度模型的建立过程，提出了两类结构状态评价指标，结 合多元工程性能参数，建立了等效模型变形状态与不同抗震性能水准之间的直接联系。以四川省珙县当地一栋高 层规则框架结构和 2019 至 2022 年间 10 次实测地震动为例，对该建筑在当地近期实际地震动作用下的抗震安全性 进行评估
    地震作用下调谐黏滞质量阻尼器阻尼比增效效应 与优化设计研究
    贺 辉，郝霖霏，谭 平，游春华，向 越
    2024,37(5):812-821, DOI:
    [摘要] (19) [HTML] (3) [PDF 3.33 M] (68)
    摘要：
    调谐黏滞质量阻尼器（Tuned Viscous Mass Damper， TVMD）是一种有效的被动惯容减震装置，本文针对地 震作用下建筑结构 TVMD 阻尼比增效效应与优化设计展开研究。将 TVMD 对结构自身阻尼耗能功率的控制效果 归纳为 TVMD 等效附加阻尼比，并基于随机振动理论推导了等效附加阻尼比的理论表达式。为了使 TVMD 更具 实际应用价值，TVMD 理论上应取得比同阻尼系数的黏滞阻尼器（VD）更大的等效附加阻尼比，这一现象定义为 TVMD 阻尼比增效效应，并定义了阻尼比增效系数来量化评估阻尼比增效效应。将等效附加阻尼比和阻尼比增效 系数均作为优化目标，提出了 TVMD 最优设计参数理论解。参数分析结果表明，本文解具有良好的稳定性和适用 性，为了更高效地发挥阻尼比增效效应，推荐 TVMD 质量比不超过 0.3 或阻尼比不超过 0.1。以某七层标准钢框架 结构作为工程算例展示了 TVMD 设计流程，并验证了本文解的有效性和优越性。算例分析结果表明，使用本文解 设计 TVMD 能显著放大其阻尼元件变形，表现出了理想的阻尼比增效效应。与传统解相比，本文解还具有另一个 明显优势，即保证 TVMD 的减震效果优于同阻尼系数的 VD，不存在减震效率问题。
    城市轨道交通浮置板轨道纵向联板的 动力效应分析
    杨新文，孙志昂，张 昭，张英杰
    2024,37(5):822-829, DOI:
    [摘要] (12) [HTML] (5) [PDF 2.50 M] (72)
    摘要：
    城市轨道交通浮置板轨道纵向联结处存在薄弱环节，轨道设计时对板与板纵向联结的动态效应考虑不足。 通过引入等效密度及等效地基系数的方法对钢弹簧浮置板轨道系统板下基础进行合理的模型简化，建立了预制式 和现浇式浮置板系统振动特性三维有限元分析模型，充分考虑了钢轨、剪力铰和板下基础对浮置板结构振动特性的 影响，研究了浮置板轨道系统模态与谐响应特性，分析了浮置板纵向联结处的动力效应特性。结果表明：浮置板轨 道在 1~200 Hz 低频段的模态振型变化主要表现为四种运动方式：刚体运动、弯曲、弯扭组合和扭转；对于预制板轨 道系统，浮置板主导整个系统的振动特性表现的频段在系统模态分析和谐响应分析中表现出一致的规律；对于现浇 板轨道系统，当频率为 32.6~57.8 Hz 时，浮置板对系统振动特性的主导作用弱化，表现为过渡频段；浮置板联板动 力效应产生的低阶弯曲模态在预制板系统中表现为刚体运动模态；对于由 Ns块板组成的浮置板系统，联板效应引 起的单块板每阶弯曲模态频率附近的附加模态数为 Ns/2?1。
    Π 型叠合梁斜拉桥涡激振动性能及气动措施研究
    蒋尚君，朱 金，鲁胜龙，李永乐，康 锐
    2024,37(5):830-837, DOI:
    [摘要] (12) [HTML] (3) [PDF 3.81 M] (73)
    摘要：
    Π 型叠合梁为气动钝体结构，容易发生气动失稳。本文以一座 Π 型截面叠合梁斜拉桥作为工程背景，采用风 洞节段模型试验与计算流体动力学（CFD）方法，对主梁的涡激振动性能及相应的气动抑振措施展开了研究。在风 洞节段模型试验中获得涡激振动风速区间，讨论了不同气动措施的抑振效果，运用计算流体动力学（CFD）方法对 主梁涡振发生机理及气动措施抑振机理进行了初步研究。结果表明：在原始断面下，由于尾迹区旋涡的周期性脱落 以及主梁上、下表面旋涡演变的相互作用，导致了涡激振动发生。在采取三种不同抑振措施后，除采用上 L 型导流 板断面在+3°风攻角下发生扭转涡振外，其余优化断面均能使得来流平稳地通过，从而抑制涡振发生。本研究可对 Π 型叠合梁断面的斜拉桥抗风设计提供一定参考。
    均匀流场下平单轴光伏支架扭转气动失稳特征 试验研究
    马文勇，康霄汉，张晓斌，陈 伟，谭 强
    2024,37(5):838-846, DOI:
    [摘要] (18) [HTML] (2) [PDF 2.56 M] (56)
    摘要：
    由于发电量明显高于固定式光伏系统，平单轴光伏发电系统近些年得到了广泛的应用。平单轴光伏支架由 于扭转刚度较低，在大风天气下容易出现扭转气动失稳现象，从而造成支架结构破坏。为了进一步深入了解该振动 的发生条件和机理，本研究通过节段模型测振风洞试验研究结构自振频率、倾角、阻尼等参数对扭转气动失稳的影 响，分析了气动阻尼和气动刚度随着风速和倾角的变化规律。研究表明，平单轴光伏支架的扭转气动失稳表现出较 强的气动耦合效应，气动阻尼和气动刚度是影响平单轴光伏支架气动失稳的重要参数，对风速和倾角的变化较为敏 感，该失稳现象具备自激振动的特点；扭转刚度的提高在某些倾角下可以有效地限制振幅，同时可提高结构在各倾 角的临界风速；扭转气动失稳的倾角范围为-15°~20°，0°倾角附近临界风速较高，若采用小倾角进行保护时，建议 将大风保护角度设为 0°。
    声学黑洞约束阻尼板半解析耦合建模与 振动特性研究
    李军军，李剑辉，郑 玲，邓 杰
    2024,37(5):847-855, DOI:
    [摘要] (14) [HTML] (4) [PDF 3.03 M] (77)
    摘要：
    声学黑洞（ABH）以其优异的性能在结构减振降噪、声波调控、能量回收等领域展示了极其广阔的应用前景。 但声学黑洞边缘截断会导致非零反射系数的存在，从而弱化声学黑洞效应。为此，本文在声学黑洞结构中引入约束 阻尼材料，在 Rayleigh?Ritz 法框架下，选择高斯函数作为基函数，根据声学黑洞板的形状确定高斯基函数的分布，避 免质量矩阵和刚度矩阵的奇异化，建立了声学黑洞约束阻尼板的半解析分析模型。通过与有限元分析结果对比，验 证了半解析建模方法的正确性。研究了约束阻尼结构参数对声学黑洞板弯曲振动特性的影响规律，揭示了约束阻 尼的减振机理和能量耗散作用。实验进一步验证了声学黑洞约束阻尼板的减振效果。
    一种多层组合梁自由振动分析的混合有限元法
    蒋佳卿，王 云，陈伟球，徐荣桥
    2024,37(5):856-863, DOI:
    [摘要] (14) [HTML] (5) [PDF 708.28 K] (77)
    摘要：
    基于截面等效，提出了多层组合梁的二维分析模型。使用混合能变分原理，以包含频率函数的节点位移及其 能量对偶的应力分量为单元节点未知量，引入混合元对梁长方向进行离散，建立动力学状态空间控制方程；接着引 入微分求积法（Differential Quadrature Method， DQM）对控制方程进行梁高度方向的离散，求得组合梁在不同轴力 与边界条件下的动力学方程。以混凝土?木材组合梁、波形钢腹板梁和钢?混组合梁为例进行验证。该方法基于二 维理论，可为梁理论提供假设依据和误差分析的基准。
    变截面压电悬臂梁能量采集器 在高斯白噪声激励下的稳态统计特性研究
    周坤涛，杨 涛，葛 根，郝淑英，冯晶晶，张琪昌
    2024,37(5):864-874, DOI:
    [摘要] (17) [HTML] (3) [PDF 3.35 M] (79)
    摘要：
    环境振动是一种非周期、随机的宽频激励，研究振动能量采集器在环境振动下的能量采集特性具有重要意 义。本文采用改进随机平均法，求解了变截面压电梁在高斯白噪声激励下的等效振幅、位移、速度的稳态概率密度 函数，位移与速度的联合概率密度函数以及稳态均方输出电压，随后研究了变截面压电梁的能量采集效能。结果表 明：负载电阻一定时，截面系数 β>0 时的变截面压电梁相比 β=0 时的等截面压电梁有更好的稳态均方输出电压； 截面系数 β>0 时，随着电阻电容乘积的倒数的增加，变截面压电梁的均方电压均呈现逐渐减小的趋势，当电阻电容 乘积的倒数值一定时，β 值越大，均方电压也越高；随着噪声强度的增加，变截面压电梁的均方电压均呈现逐渐增大 的趋势，当噪声强度一定时，β 值越大，均方电压也越高。本文研究结果可为变截面压电悬臂梁能量采集系统的设 计及应用提供理论依据。
    超临界二氧化碳系统用箔片气体动压轴承 静特性研究
    朱鹏程，管玉坤，门日秀，程振宇，冯 凯
    2024,37(5):875-884, DOI:
    [摘要] (10) [HTML] (5) [PDF 3.35 M] (69)
    摘要：
    超临界二氧化碳动力循环系统对实现节能减排的目标有着十分积极的作用。针对一种箔片气体动压轴承结 构建立了计算模型，并通过拟合非理想状态气体超临界二氧化碳的密度与压力之间的关系，基于传热学模型和气体 润滑能量方程分析了轴承气膜温升，结合实际运行过程中出现的湍流效应修正润滑气体雷诺方程、耦合力学分析模 型和能量方程，分析 S?CO2介质箔片气体动压轴承的静特性，并与空气作为介质进行对比分析不同系统参数和湍流 参数对轴承特性的影响规律。结果表明：相较于空气而言，使用超临界二氧化碳作为润滑介质的箔片气体动压轴承 具有较高的承载力，而且在一定范围内随着轴承直径和宽度的增加、偏心率的上升、轴承间隙的减小、转速的提高 等，轴承承载力均可以增大；对于湍流影响因素来说，在一定范围内随着局部雷诺数和湍流系数的增加、气体动力黏 度和密度的提高、高温环境下环境温度的降低等，轴承承载力将会增大。
    改进卷积胶囊网络的滚动轴承故障诊断方法
    赵小强，柴靖轩
    2024,37(5):885-895, DOI:
    [摘要] (15) [HTML] (4) [PDF 2.65 M] (70)
    摘要：
    目前许多基于卷积网络的滚动轴承故障诊断方法受噪声信号以及负荷变化的影响，存在诊断效果不佳、泛化 能力差的问题。针对此问题提出一种改进卷积胶囊网络的滚动轴承变工况故障诊断方法。该方法设计了多尺度非 对称卷积模块，其中采用不同尺度的非对称卷积层对输入数据进行特征提取，在实现最大化提取数据中的特征信息 的同时，还能够有效减少参数量；在该模块中引入通道注意力机制，能更好地提取有用的通道特征，提高该方法特征 提取的能力；通过将网络中的全连接层改进为胶囊全连接层，使得胶囊在输出向量特征信息时，避免了特征信息在 空间中的丢失。使用凯斯西储大学轴承数据集和东南大学变速箱数据集来验证所提方法的诊断性能，并与其他深 度学习方法进行了比较。实验结果表明，与其他深度学习方法相比，具有较好的泛化性，效果更佳。
    角度补偿同步平均的二级行星齿轮箱行星轮 故障特征提取方法
    晏云海，郭 瑜
    2024,37(5):896-902, DOI:
    [摘要] (15) [HTML] (4) [PDF 2.01 M] (80)
    摘要：
    加窗同步平均克服了行星齿轮传动引起的振动传递路径时变性问题，可有效应用于单级行星齿轮箱齿轮故 障特征提取。但二级行星齿轮箱存在两级行星结构共用传动轴引起的振动耦合问题，该方法不易有效提取第一级 行星轮的故障特征，为此本文提出一种角度补偿同步平均的二级行星齿轮箱行星轮故障特征的提取方法。通过等 角度重采样消除转速波动的影响；采用角度补偿同步平均分离重采样振动中存在的第二级太阳轮的干扰，并通过差 运算将其从重采样振动中消除；提取残余振动的包络信号；通过加窗同步平均构建第一级行星轮的合成包络信号， 并采用包络同步平均提取第一级行星轮的故障特征。通过二级行星齿轮箱实验台实测信号分析验证，所提方法能 够有效地提取第一级行星轮的故障特征。
    快速检索
    过刊检索
    全选反选导出
    显示模式：
    永磁式电涡流调谐质量阻尼器的研制与性能试验
    汪志昊, 陈政清
    ,26(), DOI:
    [摘要] (6421) [HTML] (0) [PDF 1.52 M] (14354)
    摘要：
    为了克服传统的调谐质量阻尼器 (TMD) 阻尼单元存在的易漏油等耐久性问题，研制了一种基于电涡流阻尼耗能的竖向TMD装置。其特点在于：电涡流阻尼无需与结构接触，没有任何摩擦；产生磁场的元件为永磁体，无需外界供电；所有构件都由金属材料制成，不存在老化等现象。此外，通过调整永磁体与导体板的距离，很容易实现TMD阻尼参数的后期调节，且不会影响TMD刚度参数。理论与试验结果研究表明，研制的新型TMD具有优良的阻尼特性，而且当磁场间隙较小时电涡流阻尼理论预测值与试验结果吻合较好。
    基于最小响应偏离度的振动夹具优化设计
    李奇志, 陈国平, 陈文华, 刘继承, 朱昊峰, 樊鑫
    2014,27(4), DOI:
    [摘要] (4951) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (13151)
    摘要：
    为了解决夹具传递给试件的振动量级的输入严重不均匀和偏离参考谱加速度均方根值的现象，依据电动振动台多点控制原理和夹具频响函数特性，建立夹具优化计算模型。以某试件夹具设计为实例，依据Nastran软件计算夹具频响函数值，根据所建优化计算模型，求出夹具最优设计参数。优化结果表明，优化后的夹具传力点处的响应均方偏离度及加速度均方根值的变动范围均小于传统方法设计的夹具所求值，同时，优化后的夹具振动试验测试结果表明，传力点处实测的加速度均方根值的变动范围与夹具设计阶段优化后的计算值变动范围基本一致，这就证明该优化方法是可行的和实用的，可以为振动试验实施和夹具设计提供实践和理论指导。
    高速主轴动力学建模及速度效应分析
    曹宏瑞, 李兵, 何正嘉
    2012,25(2), DOI:
    [摘要] (4967) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (8889)
    摘要：
    考虑高速旋转部件的离心力和陀螺力矩效应,利用Timoshenko梁单元和转盘单元建立主轴转子、转盘、主轴箱等部件有限元模型,并对Jones轴承模型进行扩展建立了高速滚动轴承非线性模型。将各子部件模型进行集成,得到整个高速主轴系统的非线性动力学方程,并进行实验验证。分别从转子陀螺力矩、转子离心力和轴承软化这三个角度,系统地研究了高速旋转状态下主轴-轴承系统内部的速度效应及其对整个系统动态特性的影响规律。结果表明：当系统存在较大的阻尼比(1%~5%)时,陀螺力矩对系统的直接频率响应函数影响不明显,但是对交叉传递函数的影响显著；随着主轴转速的升高,主轴转子的离心力效应会逐渐削弱主轴系统的刚度,最终使整个高速主轴系统的固有频率降低；必须综合考虑主轴转子的离心力效应和轴承的软化效应,才能比较准确地仿真高速主轴系统的动力学特性。
    基于自适应模拟退火遗传算法的传感器优化配置研究
    陈换过, 田莉, 祝俊, 张利绍, 陈文华
    2012,25(3), DOI:
    [摘要] (4841) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (8743)
    摘要：
    针对传感器优化配置组合优化问题，提出了一种基于模态置信度准则MAC的优化算法——自适应模拟退火遗传算法。以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元的值极小为目标函数，针对满足传感器数量不变的约束条件问题，提出了二重结构编码遗传算法，并将传统的模拟退火算法改良后，作为一个独立的算子置于遗传算法进化过程中；为了避免出现过早收敛的现象，引入了自适应交叉和变异概率。算例结果表明该混合算法对传感器数目与位置同时实现了优化，得到了满足不同精度要求的传感器优化配置方案。
    大跨度四线铁路桥梁车桥耦合建模与振动分析
    肖祥, 任伟新, 张谢东, 黄铁兰
    2014,27(4), DOI:
    [摘要] (4400) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (8319)
    摘要：
    目前大跨度多线铁路桥梁的列车走行性受到较大的重视，其系统建模和车桥耦合振动实验研究具有重要的工程参考价值。本文以某四线大桥为背景，由实测结构模态参数结合设计相关资料，建立了桥梁基准有限元模型。然后基于此模型，由轮轨法向刚性接触关系，采用模态叠加法建立了车-桥整体系统运动方程，并结合实桥通车实验和数值计算进行了对比分析，验证了模型的正确性。最后，开展了多种工况下的车辆—桥梁耦合振动分析计算，对桥梁和车辆的动力响应以及列车运行安全性和平稳性进行了分析评价，得出了一些有工程意义的结论。
    矩形截面非圆柱螺旋弹簧的模态分析
    郝颖, 虞爱民
    2012,25(3), DOI:
    [摘要] (4678) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (8123)
    摘要：
    对非圆柱(锥形、桶形、双曲形)矩形截面螺旋弹簧的自由振动问题进行了研究。在弹簧的运动微分方程中,所有的位移函数和广义翘曲坐标均定义在形心主轴上,并首次考虑了簧丝截面的翘曲变形对固有频率的影响。本文采用改进的Riccati传递矩阵法对包括14个自由度的一阶变系数常微分方程组进行了求解。在簧丝截面为矩形的情况下,给出了各种参数变化如截面的宽高比、螺旋角、有效圈数和非圆柱螺旋线最小与最大半径之比对两端固支矩形截面锥形弹簧固有频率的影响。为了证明理论的有效性,对两端固支矩形截面锥形弹簧的固有频率和振动模态进行了求解,并同ANASY三维实体单元(Solid45)的结果进行了比较。计算表明,簧丝截面的翘曲变形对矩形截面非圆柱螺旋弹簧的固有频率有着重大的影响,在自由振动分析中必须加以考虑。
    隔振器动力学参数的测试方法研究
    王 杰, 赵寿根, 吴大方, 罗敏
    2014,27(6), DOI:
    [摘要] (2896) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (7758)
    摘要：
    阻尼系数和刚度系数是隔振设计中分析隔振器性能的重要参数，其测试技术是确定相应数值的有效途径。针对大阻尼粘性流体微振动隔振器，本文提出一种测试多参数模型阻尼系数和刚度系数的简化测试方法。应用机械阻抗等效将多参数模型简化为便于测试的两参数模型，通过自行设计相应的试验测试平台，对等效参数及隔振器各组件刚度系数进行测试。将数据处理所得振动模型数据输入到Simulink仿真模型中，得到隔振器整体等效阻尼系数和等效刚度系数，并与试验直接采用迟滞环法得到的对应参数进行比较，二者相对误差均在5%以内，有效地证明了本方法的可行性与可用性。本方法突出的优点为它还可以得到阻尼系数和刚度系数随频率的变化规律，对于隔振设计具有重要的参考价值。本方法可推广用于一般隔振器阻尼系数和刚度系数的测量。
    平压单瓦钙塑瓦楞纸板本构模型
    高德, 冯军, 卢富德
    2014,27(6), DOI:
    [摘要] (3776) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (7676)
    摘要：
    本文进行了单瓦钙塑瓦楞纸板的平压静态测试及冲击测试,得到并分析了钙塑瓦楞纸板静态应力-应变曲线及半正弦脉冲激励的下应力-应变曲线。根据测试数据的变形特征、载荷性质与加载速度的特性,建立了钙塑瓦楞纸板的静态非线性本构模型及动态非线性粘弹塑性本构模型,成功识别出模型中的参数。所得到的动态模型可直接应用于考虑钙塑瓦楞复合纸板箱缓冲作用的产品跌落冲击响应与优化设计。
    输出时滞控制系统稳定性分析及控制器设计
    邵敏强, 陈卫东
    2012,25(3), DOI:
    [摘要] (3940) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (7566)
    摘要：
    考虑滤波器时滞对受控系统的影响，研究受控输出时滞系统的稳定性能。根据稳定性切换理论，确定多自由度受控系统的稳定时滞区域。经过分析获得受控系统脉冲响应衰减时间接近最短时的时滞量，在此基础上采用时滞引入法和滤波器设计法进行控制器设计。结合悬臂梁模型进行数值分析，结果表明：根据时滞系统稳定性分析设计的控制器能够使受控系统脉冲响应衰减速度提高80%以上，有效改善系统的控制效果和稳定性能。
    基于最优时延反馈控制的主-被动非线性隔振方法研究
    周加喜, 徐道临, 李盈利
    2011,24(6), DOI:
    [摘要] (3285) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (7404)
    摘要：
    非线性隔振系统的有效隔振频率区间要求越过跳跃区间，大于向下跳跃频率。然而，在跳跃区间内，当系统响应振幅位于幅频曲线的非共振支上时，系统具有隔振效果，问题在于如何将振幅保持在非共振支上。当初始条件或激励频率变化使系统响应幅值位于共振支时，提出利用最优时延反馈控制将幅值从共振支切换至非共振支。时延反馈控制虽然使系统处于混沌状态，但振幅得到了充分降低。待混沌状态稳定，且系统状态位于趋向于非共振支的流域中时，撤除反馈控制，系统将恢复简谐振动且振幅最终落在非共振支上，实现了在跳跃区间内的有效隔振，从而拓宽了非线性隔振的频率区间。通过数值仿真计算，验证了本方法的有效性；同时，也证实了基于最优时延反馈控制和准零刚度的非线性隔振系统适用于低频隔振。
    面内弹性绳系卫星系统的内共振
    夏洁, 金栋平
    2012,25(3), DOI:
    [摘要] (4262) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (7288)
    摘要：
    本文研究了绳系卫星系统因系绳弹性和俯仰运动相耦合而引起的非线性内共振问题。首先应用Kane方程建立了面内椭圆轨道两体弹性绳系卫星系统在状态保持阶段的非线性动力学模型，分析了可能发生的内共振条件。然后，基于多尺度方法获得内共振下的调制方程及其Jacobi椭圆函数表示的解析解。结果表明，轨道摄动因素不会影响内共振，系统参数引起的内共振耦合振动会在两个模态之间相互传递，其调制周期取决于初始模态幅值。当一定的调谐参数上，模态振幅出现饱和现象。
    舵结构系统的飞行自激振动特性
    王成华, 及红娟, 童轶男
    2014,27(6), DOI:
    [摘要] (3067) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (7229)
    摘要：
    本文针对舵结构系统在飞行当中出现的自激振动现象,提出了含间隙和库仑干摩擦舵结构系统在非定常气动力作用下的振动力学模型,基于理论分析揭示了舵结构系统飞行自激振动现象的发生机理,并通过数值计算模拟了包含高次谐波的舵结构系统自激振动,得到了与飞行实测结果一致的现象和规律。
    实验测量声辐射模态
    毛崎波, 皮耶奇克 S
    2012,25(3), DOI:
    [摘要] (3224) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (7049)
    摘要：
    通过实验方法测量得到振动结构的声辐射模态及其辐射效率。首先通过辐射算子分析任意结构的声辐射模态,然后根据互换原理,在远场布置声源,通过测量结构表面声压,得到辐射算子。最后以一平面玻璃板为例进行实验研究,通过互换方法测量了前5阶声辐射模态和对应的辐射效率。实验结果表明通过互换方法测量声辐射模态是可行的。
    框架结构损伤定位的比例柔度矩阵分解法试验研究
    安永辉, 欧进萍
    2014,27(6), DOI:
    [摘要] (2560) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (6830)
    摘要：
    本文提出了基于比例柔度矩阵LU分解的结构损伤定位方法。该方法从结构振动响应入手,首先识别出结构前几阶模态振型和频率,构建结构比例柔度矩阵；然后对损伤前后的比例柔度矩阵差进行LU分解；最后基于U矩阵和曲率方法构建损伤指标对损伤进行定位。基于某20层框架结构进行了数值模拟损伤定位研究；并在实验室设计、建造一个6层集中质量剪切型框架模型,基于该模型分别进行了振动台试验和脉冲激励试验。模拟和试验下的单损伤和多损伤工况结果均表明：提出的方法能准确地对结构损伤进行定位。该方法只需要损伤前后测点的振动响应数据,不需要结构有限元模型,避免了复杂的结构有限元模型建模和模型修正工作；并且构建一个满足精确度的比例柔度矩阵只需要结构的前几阶低阶模态参数,而低阶参数的识别准确性相对较高,这些优点均为该方法的工程应用奠定了基础。
    基于面接触的车桥耦合振动研究
    殷新锋, C.S.CAI, 刘扬
    2012,25(3), DOI:
    [摘要] (2986) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (6668)
    摘要：
    现有分析车-桥耦合振动的研究中都假设移动车辆与路面的接触关系为点接触。事实上，轮胎与路面是通过面接触的。本文通过建立新的三维车轮模型，分析了面接触对车-桥耦合振动的影响，将车轮与路面的接触面模拟为长方形，通过接触面间的位移协调条件和力相互作用建立车-桥耦合振动方程。对车速、车轮刚度与阻尼、接触面尺寸大小、车辆数目等进行参数分析，研究了接触面对车-桥耦合振动的影响。数值计算与试验结果验证表明本文所提出的模型能更准确合理的研究车桥耦合振动。
    宽频压电振动能量采集器的力-电输出特性分析
    展永政, 王光庆
    2014,27(6), DOI:
    [摘要] (2302) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (6162)
    摘要：
    压电振动能量采集器是一种新型的力(加速度)-电耦合转换输出器件,为了提高单自由度悬臂梁压电振动能量采集器的输出功率和工作频带,通过在单自由度悬臂梁压电振动能量采集器模型基础上增加一个弹性放大器的方法,构造形成了具有两自由度的宽频压电振动能量采集器。利用ANSYS有限元软件建立了宽频压电能量采集器的有限元力-电耦合模型,数值分析了模型中各参数(如质量比、阻尼比以及负载电阻等)对系统力特性(速度、加速度等)和电输出特性(电压、电流、输出功率等)的影响。研究结果表明：大的质量比和小的阻尼比能够提高压电悬臂梁能量采集器的输出功率并拓展其工作频带；短路谐振状态下的匹配电阻能够使能量采集器产生较大的输出电流,而开路谐振状态的匹配电阻能够使能量采集器产生较大的输出电压,优化后的短路谐振和开路谐振最大输出功率分别达到4386.5 mW/g2和4263.4 mW/g2。频带宽度达到10 Hz,且是SDOF系统的5倍。
    电磁悬浮飞轮转子系统的模态解耦控制
    章琦, 祝长生
    2012,25(3), DOI:
    [摘要] (1943) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (5445)
    摘要：
    电磁悬浮飞轮转子系统具有较强的陀螺效应，在高速运行时其过高的章动模态频率成为影响系统稳定运行的一个主要不利因素。因此，需要使用先进的控制方法来对转子各模态的动态性能进行调节。传统分散PD控制策略中各模态之间严重耦合，难以满足对转子各模态的动态性能进行独立调节的要求。本文基于电磁悬浮飞轮转子系统的数学模型，首先提出了一种在高速下能够使电磁悬浮飞轮转子系统保持稳定运行的模态解耦控制方法，然后对这种方法的解耦效果以及控制的有效性进行了仿真分析，并与传统分散PD控制的性能进行了比较。结果表明本文提出的模态解耦控制方法可以实现对电磁轴承飞轮转子系统的转动模态和平动模态间的解耦，以达到对各个模态的刚度和阻尼进行独立调节，使电磁悬浮飞轮转子系统具有更好的动态性能和更强的抗干扰能力的目的。
    引入不确定参数的汽车盘式制动器振动稳定性分析
    吕辉, 于德介, 陈宁, 夏百战
    2014,27(6), DOI:
    [摘要] (1966) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (5411)
    摘要：
    针对汽车制动器的噪声抑制问题，基于可靠性分析理论，将蒙特卡洛法与响应面法相结合，提出了一种汽车盘式制动器系统振动稳定性的可靠性分析方法。该方法针对制动噪声产生具有不确定性的特点，引入随机和区间不确定性参数对制动器系统进行描述，建立包含随机参数和区间参数的制动器不稳定特征值的响应面近似模型，进而采用Sobol'全局灵敏度分析法和蒙特卡洛法分别对不确定参数的全局灵敏度和系统稳定性的可靠度进行分析。用该方法对某车的浮钳盘式制动器系统进行研究，分析了系统稳定性的可靠度和不确定参数的全局灵敏度，甄别了不确定性参数对系统稳定性的影响，并从可靠性角度提出了改善制动器系统振动稳定性的工程措施，不确定性分析技术的引入提高了传统研究方法的适用性，对抑制制动噪声具有重要参考价值。
    超声珩齿圆锥形变幅器动力学特性研究
    李向鹏, 王时英, 张春辉
    2012,25(3), DOI:
    [摘要] (1868) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (4869)
    摘要：
    为了研究非谐振单元超声珩齿变幅器动力学特性,根据变幅杆及中厚圆环板的力耦合条件,基于Mindlin理论推导了圆锥形变幅杆和中厚圆环板组成的变幅器的频率方程和位移振幅方程。利用MATLAB软件求出了变幅器设计参数和位移振幅的数值解,用有限元法对该变幅器进行动力学分析,发现谐振频率和位移振幅与数值解非常接近。在此基础上,对变幅器进行了动力学实验, 测得的动力学参数与理论设计结果一致。
    高层建筑结构振动台模型试验与原型对比的研究
    钱德玲, 李元鹏, 刘杰
    2013,26(3), DOI:
    [摘要] (5546) [HTML] (0) [PDF 6.29 M] (3543)
    摘要：
    振动台模型试验是研究结构地震破坏机理和评价结构整体抗震能力的重要方法之一,如何正确处理试验模型与原型的相似关系以及如何由模型反应正确推导原型反应是很关键的问题。基于振动台试验,以12层的高层建筑框架结构为模型,对其进行了模型设计和试验,并运用大型非线性有限元分析软件MSC.Marc分别对原型结构和模型进行了地震作用下的动力响应分析。由模型地震反应按照动力相似关系推导出原型结构的地震反应,并将其与原型结构的计算值进行对比分析。通过对原型与模型自振特性、加速度、位移和剪力的对比,验证了模型与原型相似关系的准确性,振动台模型试验可以真实的反映原型结构的地震响应,据此,根据模型的试验结果可以对原型结构进行抗震性能的评估。

期刊目录更多+

信息公告更多+

投稿指南更多+

下载专区更多+

微信公众号

友情链接中国振动工程学会万方论文查重系统
您是第位访问者
振动工程学报 ® 2024 版权所有
技术支持：北京勤云科技发展有限公司