摘要:针对大跨度斜拉桥拉索在常遇风速下的涡激振动问题，以苏通长江公路大桥为研究对象，首先对斜拉索风致振动响应实测数据进行分析，然后分别针对表面凹坑和表面光滑缠绕小直径螺旋线拉索进行了节段模型风洞试验， 研究了不同阻尼比、不同螺旋线参数对拉索涡振的控制效果，最后对推荐采用的螺旋线措施进行了表面凹坑拉索模型测力试验。结果表明：在低阻尼比条件下，表面凹坑拉索和表面光滑缠绕小直径（0.014D 和 0.025D ，D 为拉索直 径）双螺旋线拉索存在明显的涡振现象；增加阻尼比或设置线径为 0.071D 、螺距为 12D 的双、三螺旋线可有效减小拉索涡振振幅；设置线径为 0.071D 、螺距为 12D 的双、三螺旋线时，表面凹坑拉索阻力系数分别比不设置螺旋线时表面凹坑拉索阻力系数增大 30.8%?48.0% 和 60.7%?80.6%，而表面凹坑拉索竖向力系数根方差较不设置螺旋线时表面凹坑拉索竖向力系数根方差分别降低 53.2%?83.7% 和 56.6%?80.2%，从而可有效抑制表面凹坑拉索涡振响应幅值。

摘要:提出在塔(墩)梁间设置防屈曲支撑(BRB)的斜拉桥耗能减震新型结构约束形式。以某跨海斜拉桥为工程背景，建立包括全漂浮体系、塔(墩)梁间设置黏滞阻尼器，以及塔梁间设置BRB的三类斜拉桥模型。通过比较不同约束方式斜拉桥结构在地震作用下桥塔的位移与弯矩反应，关键位置的相对位移与内力，以及耗能装置的滞回耗能响应等，确定设置BRB跨海斜拉桥新型减震约束体系的地震反应性态。研究发现斜拉桥结构设置黏滞阻尼器可以有效地减小支座以及塔(墩)梁间的相对位移，对塔顶相对于塔底的位移也有较好的控制，但明显增大了塔底及桥墩的弯矩。而设置BRB的斜拉桥结构可以大幅度降低塔(墩)底的弯矩，并且表现出了良好的耗能能力。

摘要:针对斜向旋转型三维隔震装置的变形及力学性能特点，介绍了该三维隔震装置的组成部件、变形机理和力学性能设计方法，建立其水平平动刚度模型、竖向力?位移滞回模型，确定了三维隔震装置的水平平动刚度、竖向压缩刚度和水平扭转刚度理论公式。采用 300 型三维隔震支座进行了竖向加载力学性能试验，拟静力试验结果表明，该三维隔震装置竖向变形形式符合理论机理，滞回性能和承载能力稳定，将三维隔震装置加载、卸载竖向刚度及等效黏滞阻尼比的理论计算值和试验实测值进行对比分析，结果吻合较好。通过对三维隔震装置进行有限元模拟分析，验证了理论分析和静力试验所得出的水平和竖向滞回模型的正确性。

摘要:为实现摇摆-自复位(Rocking Self Centering,RSC)双层桥梁排架墩的地震损伤控制设计和震后功能快速恢复，结合外置角钢、耗能钢筋、无黏结预应力筋设计了仅上层摇摆(模型1)、仅下层摇摆(模型2)以及双层均摇摆(模型3)的3种RSC双层排架墩。同时设计了一个普通钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)双层排架墩(模型4)作为参考。建立了不同排架墩的抗震数值分析模型，并结合1个RSC单层排架墩的拟静力试验结果验证了建模方法的准确性。定义了RSC双层排架墩在强震下的失效准则，分析了近断层地震动下各双层排架墩的地震反应。结果表明：与普通RC双层排架墩相比，各RSC双层排架墩基本自振周期显著增大。PGA为0.1g时，RSC双层排架墩的角钢屈服并耗能。PGA为0.4g时，普通RC双层排架墩的层间残余位移角为0.82%,RSC双层排架墩的层间残余位移角接近0,且各RSC双层排架墩中预应力筋均未屈服；除模型1中的外置角钢未被拉断破坏外，其余模型中的角钢均被拉断。模型4下层桥墩截面的曲率延性系数远大于模型1下层(非摇摆层)桥墩以及模型2上层(非摇摆层)桥墩截面的曲率延性系数值。

摘要:提出了一种新型贴片式扭振压电作动器，采用沿厚度方向极化的方形压电陶瓷片，通过特殊的布置方式来激发矩形梁结构的扭转振动。该压电作动器通过不同的激励方式，可以激发出奇数阶和偶数阶扭转振动，具有结构简单、紧凑、易于加工和安装等特点。为了验证所提出的扭振压电作动器设计方案和工作原理的正确性，建立了理论模型，并采用有限元方法对其进行了动力学特性仿真分析，通过实验对原理样机进行了振动特性测试和动力学行为研究。结果表明，理论模型计算结果、有限元仿真计算结果和实验测试结果基本一致，验证了所提出的压电作动器设计方案的可行性和工作原理的正确性。

摘要:在保持三参数隔振器高频段良好的隔振效果基础上，采用X形结构引入几何非线性可有效抑制其谐振频段的动态响应。建立含X形结构的非线性三参数隔振器的动力学模型；采用谐波平衡法推导出其动态响应的解析表达式；通过与时域数值解和实验数据对比，验证了非线性三参数隔振器模型解析解的正确性。与传统两参数隔振器和传统三参数隔振器的力传递率相比，非线性三参数隔振器可以显著降低其谐振频率幅值；而高频区域的减隔振性能影响较小。讨论设计参数，如刚度比y1和y?、阻尼系数Ca、初始夹角0?、激励力幅值F,对隔振系统传递特性的影响。研究表明，刚度比y?和y?,阻尼系数C。和初始夹角0?可影响隔振器在谐振频率和高频区域的减隔振效果，激励力幅值F?则对系统减隔振性能无影响。通过合理的参数选择，可使非线性三参数隔振器在谐振频率衰减效果优于传统三参数隔振器，且保证在高频区域的隔振性能不变。

摘要:工业机器人的柔性传动部件导致机器人末端产生振动，严重降低笛卡尔运动精度，为此提出自适应输入整形抑振控制策略。以“双惯量模型+PD控制”建立关节伺服系统模型，分析振动特性。由于运动中的振动信号存在较大噪声，无法准确辨识振动频率和阻尼比，故采用基于递推最小二乘法(Recursive Least Squares,RLS)的任意时延输入整形器自适应设计方法。通过对笛卡尔轨迹规划的归一化插补函数输入整形，提出笛卡尔轨迹输入整形方法，实际表现为重新规划笛卡尔速度大小而不改变运动方向。输入整形抑振实验中直线轨迹振动信号能量最大降低77.08%,圆弧轨迹振动信号能量最大降低31.07%,残余振动信号能量降低80%以上，验证了所述抑振控制策略能有效抑制机器人笛卡尔运动启停时的振动。

摘要:研究了人群荷载作用下设置障碍物对连廊的减振控制。从考虑行人视线和障碍物作用区域两方面对传统社会力模型进行了改进，并对人群运动进行了仿真模拟。建立了人群荷载下连廊的振动控制方程，并进行动力响应求解。以某商贸城的钢结构连廊为算例，探讨了障碍物对人群速度等运动特性的改变，进一步对设置障碍物连廊的振动响应进行了分析，并从能量的角度阐述了减振机理。算例表明，布置障碍物后，行人平均步速最大下降率为9.1%;减振率随着障碍物数量的增加升高，多数工况减振率达到10%以上，最高减振率能达到30%;输入到结构上的能量明显降低，并且下降率与障碍物数量正相关。

摘要:采用振动台试验与数值仿真两种方法对桩-土-LNG储罐的地震响应展开了分析，分析结果接近，实现了相互验证。研究结果表明：地震波沿土体和桩基的传播具有放大效应，土体会改变地震动的加速度峰值和频谱特性。在所选地震动作用下，软土层的场地放大效应更为明显，不同位置的桩基在各方向的加速度响应不同，中间位置桩基的加速度大于两侧桩，两侧桩基轴力方向相反，桩土储罐与刚性基础储罐的地震响应在波形和峰值上差异较大。基于上述研究结果，建议在研究LNG储罐的地震响应时考虑桩土对储罐的影响，并根据基础类型选择合理的地震动进行分析。

摘要:基于型钢混凝土(SRC)异形柱空间框架模型振动台试验，对模型结构的频谱特性、偏心动力反应、非线性反应规律进行了研究。结果表明：在三向地震作用下，模型结构在高阶振型中依次发生了Y向平扭和X向平扭耦合现象，振型形态依次为X向平动、Y向平扭、Z向振动、扭转、Y向平动；在强震作用下，模型X向、Y向、Z向和扭转自振频率分别下降31.02%,30.10%,39.72%和30.09%;模型结构的频响函数实部曲线的零点、虚部及幅值曲线的峰值点随着加载持时的增加逐渐向低频移动，结构损伤逐渐累积，刚度不断退化，动力刚度接近静刚度，结构的变形较大；通过数值分析可知，当偏心距一定、平扭周期比不变时，偏心结构的自振频率比、平扭耦联系数的峰值点相对于对称结构的峰值点明显推后；在强震作用下，偏心距小于0.1的模型结构的薄弱层出现在结构中下部，偏心距大于0.3的模型结构的薄弱层出现在结构上部；随着偏心距的增大，模型结构提前达到性能点，所有交点处的能力谱曲线未处于承载力明显下降段，结构抗震性能满足要求。

摘要:在已完成的土与建筑群动力相互作用振动台试验的基础上，采用有限元方法进行参数分析，研究群效应对结构动力响应的影响。上部结构取为剪力墙，运用ANSYS有限元软件建立了土与建筑群相互作用的有限元模型，模型中运用Davidenkov模拟土体动力非线性。通过调整建筑物数量和布置方式，设置土与3栋建筑、土与5栋建筑、土与7栋建筑三个土-高层剪力墙结构建筑模型，将这三个模型分别与土与单栋建筑的有限元模型进行对比分析。结果表明：当上部建筑群主要沿振动方向布置时，将原剪力墙建筑群中平行于振动方向建筑数量增加后，建筑群群效应会有所增大，并且平行于振动方向的建筑受群效应影响较大；就层间位移对其进行机理分析，结果显示，当受到地震激励时，由于上部建筑的桩基与周围土体两种材料的弹性模量存在着巨大差异，会直接增大上部结构的层间位移，且沿振动方向的周边结构层间位移会大于中央区域结构。

摘要:结构隔震和耗能减振装置有时会同时体现出动力特性的频率依赖和滞回关系，分数阶导数模型能以较少的参数模拟力-位移关系的频率依赖性。采用谐波平衡法研究简谐激励下同时具有滞回特性和分数阶阻尼单元的系统稳态响应。利用激励和响应过程的Fourier级数展开并取谐波平衡后，求得滞回响应和位移响应Fourier级数之间的关系；将滞回微分方程写成余量的形式并结合Galerkin方法和Levenberg-Marquardt算法求得响应的Fourier级数；分别对硬化和软化Bouc-Wen滞回系统的数值模拟显示所建议方法的精度。研究结果表明，分数阶数和稳态位移幅值之间的关系依赖于系统和滞回参数以及激励频率。

摘要:针对连接结构时域和频域的非线性振动问题，提出一种基于局部非线性转化的动力学降阶方法。采用New-mark法和多谐波平衡法分别将时域和频域的非线性动力学方程转化为非线性代数方程组，将整体结构的非线性动力学响应降阶到仅与连接非线性相关的自由度上进行求解，通过减小迭代过程中Jacobian矩阵的维数来提高计算效率。采用Iwan模型描述连接界面的局部迟滞非线性，利用三自由度质量弹簧振子和连接梁结构研究非线性动力学分析方法的计算精度和效率。结果表明，本文建立的降阶方法预测的非线性动力学响应与现有的未降价方法吻合较好，提出的非线性动力学降阶方法能够有效地减少迭代过程的计算耗费，提高计算效率，时域方法约提高30%,频域方法提高近70倍。

摘要:提出了一种基于同步开关电路的非线性宽频压电能量收集器，并利用高阶谐波平衡法对能量收集系统的频域响应、能量输出功率及其影响因素等内容展开了理论研究，同时利用Hill法对系统的稳定性进行了分析。研究结果表明在基于同步开关电路的能量收集系统中引入副梁，可以大大拓宽能量收集系统工作频带；适当减小同步开关电路的电容比，虽然会降低能量收集系统在共振峰附近的能量收集能力，但可以拓宽系统的工作带宽；能量收集系统的工作带宽随副梁与质量块间初始间隙的减小以及副梁刚度的增大而拓宽，可根据振动能量源频率带宽及能量的频域分布规律，对系统关键参数进行匹配设计，以获得更好的能量收集效果。

摘要:为满足风场环境中传感监测系统的自供电需求，提出一种钝体摆动间接激励式压电风力发电机，利用圆柱形钝体涡激振动产生的往复摇摆带动磁铁间接激励密封腔内压电换能器振动发电。介绍了发电机结构及工作原理，并进行了理论和试验研究，证明了其结构和原理的可行性。研究结果表明：其他条件确定时，输出电压随柔性梁长度和换能器质量增加以及耦合器的质量降低而增加，锁频带宽随柔性梁长度增加以及耦合器和换能器的质量降低而增加；此外，存在最佳负载电阻使输出功率达到最大。

摘要:基于分离变量法提出了一种新的识别动载荷位置及时间历程的方法，以提高载荷定位的效率。根据结构系统参数建立响应与外部载荷之间的卷积关系式并离散化；采用分离变量法将载荷位置信息从脉冲响应函数矩阵中提取出来，根据响应信息选取合适的模态；利用正则化技术对载荷识别过程中的不适定问题进行求解；结合简支梁的仿真计算和实验测试对该载荷定位方法进行验证。研究结果表明，基于分离变量法的载荷识别方法能够准确地定位结构载荷位置并识别载荷时间历程，总体误差较小，相关性系数较大。相对于传统载荷位置识别算法，分离变量法减少矩阵求逆次数，提高了载荷定位的效率。

摘要:对圆柱壳采取不等间距加筋配置将导致其振动在通频带局域化，从而可实现对圆柱壳结构振动进行控制。将加筋圆柱壳模型的振动等效为耦合振子链的振动，利用耦合振子链的无序局域化因子理论公式定量预报不等间距加筋圆柱壳的无序局域化因子：与耦合振子链等效的圆柱壳振动参数由基于有限元结合波数分析技术所获得的加筋圆柱壳色散曲线给出；与耦合振子链等效的圆柱壳无序参数由圆柱壳弯曲波动理论和统计理论给出。在给出不等间距加筋圆柱壳无序局域化因子的基础上，开展了无序局域化因子影响规律的研究。针对不等间距加筋圆柱壳实例的数值分析表明，利用不等间距加筋配置来实现圆柱壳结构振动局域化控制具有可行性，所采取的无序局域化因子预报方法具有有效性。

摘要:提出了一种改进傅里叶级数的半解析方法分析封口锥柱球组合壳的自由振动特性。基于能量泛函，结合经典薄板理论和Love壳体理论，建立了组合结构的理论模型，研究了不同柱壳长度，不同锥球半角以及不同厚度端板下锥柱球组合壳的固有频率。该方法下的各子壳结构位移由标准的傅里叶级数和辅助收敛函数组成，既克服了传统傅里叶级数在子壳结构交接处的不连续性，又提高了计算的收敛精度和速度。研究表明：该方法收敛性较好，所得理论计算结果与有限元结果比较一致。通过分析固有频率，发现改变长度，半角，端板厚度均会对锥柱球组合壳的自由振动产生较明显的影响。

摘要:以包含三层黏弹性材料、二层纤维增强材料和金属外层的多黏弹性层纤维增强(MVFLM)层合板为例，建立其在基础激励作用下的动力学模型。将坐标系设置在层合板结构的中心层，使用高阶剪切变形理论(考虑多个黏弹性层的剪切应变影响)和经典层合板理论分别对纤维层和金属层进行建模，进而获得MVFLM层合板的位移场函数；将基础激励等效成均布惯性力载荷，基于能量法获得系统的动能、势能和外力功，并利用正交多项式法表示边界条件对应的振型函数，成功求解具有多个黏弹性层的MVFLM层合板的固有频率、模态振型和振动响应；分别通过与已有计算结果进行对比以及实例测试，验证了所建立的动力学模型的有效性。

摘要:针对三线性平行因子模型在机械振源数盲估计方法中存在的不足，即由于维度的限制只能对振动信号的部分信息建模，信号中的时间序列信息被忽略。将三线性平行因子的机械振源数估计方法扩展至四维，提出一种基于四线性平行因子的机械振源数估计方法。所提出的方法中，在三维的基础上增加了第四个维度(时间维),利用四线性交替最小二乘法迭代更新载荷矩阵，用核一致诊断法估计振源数。提出的方法既继承了三线性平行因子的独特优势，同时，又包含了更完整的振动信号的信息。相比三线性平行因子机械振源数估计方法，同组分数条件下四线性平行因子比三线性平行因子得到的核一致值更高，估计更加准确。仿真结果表明，提出的方法优于三线性平行因子机械振源数估计方法。实验结果进一步验证了提出的方法的有效性。

摘要:在滚动轴承故障诊断领域中，针对轴承剩余寿命预测这一关键问题，提出了一种基于GP(遗传规划)提取特征的方法，该方法将多个特征组合为一个特征树，实现多维输入到一维输入的转换，并用改良的适应度评价特征树的优良性，经过反复迭代，最后输出适应度最大的特征树，该特征树对应的特征值曲线在时域上最接近线性变化，将其作为一个独立的特征，称为优化特征。最后利用轴承全寿命振动信号，以优化特征为模型预测轴承剩余使用寿命，验证了算法预测的准确性。

摘要:针对行星轮轴承故障振动信号受复杂传递路径、强背景噪声和齿轮振动干扰的影响，导致故障特征微弱难以提取的问题，提出一种参数自适应的多点最优最小熵反褶积(parameter adaptive multipoint optimal minimum entropy deconvolution adjusted,PA-MOMEDA)的行星轮轴承微弱故障诊断方法。为克服MOMEDA依赖人为经验选取主要影响参数的不足，建立多目标优化新指标，通过粒子群算法优良的寻优特性来自动确定最佳的影响参数，使用参数优化的MOMEDA对行星轮轴承故障信号进行最佳解卷积运算。针对MOMEDA解卷积信号存在严重边缘效应的问题，设计一种波形延伸策略对解卷积信号进行自适应补偿，提高了MOMEDA对微弱故障冲击特征的解卷积性能。对提升的解卷积信号进行包络解调处理，即可从其包络谱中提取到明显的故障特征频率。通过行星轮轴承故障仿真和工程实验数据分析表明，相比传统的MOMEDA方法、MCKD方法和快速谱峭度方法，该方法能成功地提取微弱的故障冲击特征且更加明显，提高了行星轮轴承故障诊断的准确性和鲁棒性。

摘要:提出一种用自适应噪声辅助的集合经验模态分解(CEEMDAN)和能量熵结合提取振动信号的特征的方法，将特征输入到双超球数据域描述(DSHDD)模型中，再将得到的结果输入到隶属度函数中，计算隶属度，以此作为性能退化评估的指标。使用3c设置自适应阈值，确定轴承早期失效阈值。用CEEMDAN和Hilbert包络解调的方法验证评估结果的正确性。最后利用美国辛辛那提大学的轴承全寿命周期数据验证该模型的有效性和实用性。

摘要:传统滚动轴承故障识别方法过度依赖专家经验且故障特征提取与选择较为复杂，提出一种基于形态经验小波变换(MEWT)和改进分形网络(IFractalNet)的识别方法。利用MEWT将滚动轴承振动信号自适应分解为若干本征模态分量；根据综合评价指标选择包含明显故障特征的本征模态分量并重构；针对原始分形网络的的缺陷改进其损失函数和激活函数；将重构后的轴承振动信号输入IFractalNet进行自动特征提取与故障识别。实验结果表明：所提方法避免了复杂的人工特征提取过程，能够有效地对滚动轴承进行多种故障类型和多种故障程度的识别，在泛化能力、特征提取能力和故障识别能力方面具有明显优势。