振動工程學報最新期刊目錄

空間大型環柱天線衛星動力學建模與姿態控制————作者：李佳洋;孫光輝;高峰;孫瑞;季奕;

摘要：大型空間天線作為一種高收展比的空間結構，在衛星通訊、電子偵查以及空間遙感方面都有極為廣泛的應用，天線性能指標需求的不斷提升使得天線的尺寸越來越大，由此帶來的大柔性、弱阻尼特性給控制器設計帶來了巨大挑戰。本文從大型空間環柱天線衛星高精度分布式姿態控制為出發，在有限元模態分解的基礎上，利用系統辨識結合，模態參與因子等方法對環柱天線衛星的傳感器/作動器進行了優化布局；考慮到太陽翼對日定向轉動、天線對地指...

動態模態分解的結構模態參數自動辨識————作者：吳承遠;賀順;張英琦;王樂;楊智春;

摘要：結構模態參數的自動化辨識是當前結構動力學領域的研究熱點，然而傳統的時域辨識方法在大量響應數據下存在效率低的問題。結合動態模態分解(dynamicmodedecomposition,DMD)技術和密度聚類(density-basedspatialclusteringof applications with noise,DBSCAN)算法，利用結構自由衰減響應，提出了一種快速結構模態參數自動辨識方法。...

時變轉速工況下行星輪軸承故障診斷的階頻譜相關分析方法————作者：段曉輝;陳小旺;馮志鵬;

摘要：行星輪軸承運動涉及自轉公轉耦合，故障振動信號復雜微弱，對故障診斷造成嚴峻挑戰。在時變轉速工況下，齒輪嚙合振動與行星輪軸承故障振動的頻率特征交叉重疊，嚴重干擾行星輪軸承故障診斷。為解決該問題，本文提出非平穩信號階頻譜相關分析方法。首先，消除振動信號的時變低頻幅值包絡并進行角域重采樣，使齒輪分量的階次特征保持平穩。然后，應用階次域離散隨機分離消除齒輪振動分量，保留殘余的隨機分量。最后，對隨機分量逆角域...

艦船水潤滑艉軸承多場耦合動力學特性研究————作者：劉時銘;田雨欣;韓旭;陳汝剛;解忠良;

摘要：當水潤滑軸承在復雜惡劣的工況下運行時，其潤滑狀態的轉變是必然的，這意味著軸承大多數會在混合潤滑狀態下運轉。此時軸頸與軸承之間的表面會發生微凸體接觸，軸承的潤滑特性及摩擦磨損特性會受到粗糙峰及彈性變形效應的影響。本文利用MATLAB程序建立混合潤滑狀態下的水潤滑軸承模型，研究不同工況及結構參數、粗糙峰及彈性變形效應對軸承靜態特性和動態特性的影響規律。通過本研究，可以判斷水潤滑軸承在不同工況及結構下四...

臺階群孔爆破振動預測模型研究————作者：李爭榮;韓昊軒;黃國泉;李洪超;李晨;張啟鵬;衣佳欣;

摘要：為了實現臺階群孔爆破振動波形的有效預測，以湖北某銅礦、北京某石灰石礦為工程背景，借鑒地震波構建理論，構建單孔爆破振動預測模型；以單孔爆破振動模型參數為因變量，以裝藥量（Q）、爆心距（R）、巖體縱波速度（C_p）為自變量，確定了模型參數與Q、R、C_p的回歸模型；將構建的單孔爆破振動預測模型、薩道夫斯基公式、主頻預測公式計算的峰值振速、主頻分別與實測波形的峰值...

波形自適應小波分解及其在滾動軸承故障診斷中的應用————作者：齊鵬宇;鄭近德;潘海洋;程健;童靳于;

摘要：形狀自適應模態分解（Shape-adaptive Mode Decomposition,SAMD）是最近提出的一種非線性和非平穩信號分解方法，該方法對非諧波信號具有較理想的分解效果。但是該方法存在噪聲魯棒性較差，易出現振幅和相位錯誤估計等問題。對此，本文提出了一種名為波形自適應小波分解（Waveform-adaptive Wavelet Decomposition,WAWD）的改進的SAMD方法。...

地震作用下土工格室擋墻抗震性能大型振動臺試驗研究————作者：靳飛飛;宋飛;皇甫釗;

摘要：為探究地震作用下土工格室擋墻的動力響應特性及抗震性能，開展了土工格室擋墻支護邊坡大型振動臺模型試驗。基于試驗數據，系統分析了地震作用下土工格室擋墻的動力特性變化、累積損傷模型、格室約束圍壓、加速度放大系數、永久水平位移和坡頂沉降的變化規律。研究結果表明：隨著施加工況的累積，模型自振頻率下降，而阻尼比上升；模型累積損傷演化擬合曲線近似“S”型變化；格室約束圍壓沿高程表現為“增加-減小”的變化趨勢，在...

橡膠支座剪拉變形豎向拉伸力學性能試驗及參數GA-BP預測研究————作者：何文福;王靜;詹浩南;王惠強;

摘要：高層或大高寬比隔震結構在地震作用下會使得橡膠支座進入受拉狀態，在不同剪切狀態下的支座拉伸力學性能區別較大，對直徑100 mm疊層橡膠支座進行了豎向循環拉伸試驗，編寫UHYPER子程序，采用考慮拉伸損傷的Yeoh本構關系建立支座精細化模型，研究支座在剪拉變形下豎向拉伸力學性能和豎向拉伸剛度GA-BP神經網絡預測模型。結果表明，橡膠支座豎向拉伸滯回曲線為單紡錘形，其骨架曲線呈現雙線性特征，屈服應力為0...

計及遲滯環兩端大彎曲效應的空氣彈簧幅變-頻變力學特性模型————作者：陳俊杰;劉雅潔;鄔明宇;袁顯舉;

摘要：橡膠氣囊的材料復雜性、結構多層復合性導致空氣彈簧遲滯環兩端彎曲曲率增大，產生強非線性大彎曲現象，致使其力學特性建模極具挑戰。本文引入RC(resistor capacitor,RC)算子與壓強參數，結合大彎曲模型與分數導數模型并聯的Kelvin-Voight模型，構建了計及遲滯環兩端大彎曲效應的空氣彈簧幅變-頻變力學特性模型，以表征橡膠氣囊的復雜遲滯非線性力學特性，并給出了壓強通用方程和模型動剛度...

大型環柱天線衛星分布式軌道保持策略————作者：王詩杰;孫敏哲;程午陽;孫光輝;季奕;

摘要：百米級大型環柱天線衛星是地球靜止軌道上的重要空間設施，主要用于提供高速數據傳輸和穩定的通信服務，因此衛星必須具備高度精確和穩定的軌道保持能力。考慮到其更大的質量和獨特的結構設計帶來的尺寸效應，此類衛星的軌道保持策略變得更加復雜。本文提出了一種基于梯度下降算法的分布式推力器布局優化方案。在優化后的推力器布局基礎上，忽略其結構振動作用，考慮長期運行過程中復雜空間環境影響，結合高精度軌道預報算法，建立了...

石灰巖中封閉爆炸模擬及地沖擊載荷快速計算方法————作者：鄧鵬;李陽;張超;張舵;冉憲文;陳仁朋;

摘要：常規武器在巖體介質中爆炸會釋放巨大的能量，以爆炸地沖擊的形式傳播至地下重要工事并對其造成毀傷。武器的毀傷效應可以通過地沖擊載荷進行評估。傳統數值仿真求解地沖擊載荷需要耗費大量時間，難以支撐作戰任務規劃。因此，急需建立快速簡便、準確可靠的地沖擊載荷計算方法。現有研究大多采用簡化計算公式的方式求解地沖擊載荷，然而公式過于簡化，無法反映真實荷載特征。本研究利用LS-DYNA有限元軟件建立了巖體自由場封閉...

振動臺子結構試驗中與物理子結構解耦的AMD控制算法對比研究————作者：丁振;紀金豹;張廷元;李倩;章宇彤;李芳芳;

摘要：在基于AMD加載的振動臺子結構試驗中，數值-物理界面協調精度會受到控制-結構相互作用(control-structure-interaction,CSI)的影響。采用與物理子結構(physical substructure,PS)解耦的AMD控制算法，能夠有效避免PS動力特性對AMD加載能力的影響。此類算法有利于AMD的遷移和模塊化應用，從而顯著降低振動臺子結構試驗的時間和經濟成本。本文以基于絕對...

一種半主動式高靜-低動剛度電磁隔振器研究————作者：張明;李洪濤;崔浩東;孫鳳;孫興偉;周冉;

摘要：為了降低隔振器的起始隔振頻率，增強對不同振動源的適應性，并獲得比傳統被動隔振器更出色的振動抑制效果，本文提出了一種采用電磁線圈嵌套永磁體的非對稱剛度結構的高靜-低動剛度（High Static–Low Dynamic Stiffness, HSLDS）隔振器。其能夠根據不同振源頻率的變化調整系統剛度，實現半主動隔振效果。首先，采用增量諧波平衡法，獲得了系統在不同激勵、電流下的位移傳遞率特性。其次，...

基于奇異值分解的復雜邊界條件下開口板彎曲自振特性分析————作者：楊舟;游春華;王鵬韜;郭范波;賀輝;

摘要：研究開口板自振特性的求解方法，以能量法為基本框架，提出了采用奇異值分解來處理邊界約束條件的方法，其基本思想是從求解結構邊界約束方程角度出發，通過矩陣奇異值分解得到邊界約束方程的基礎解系，再通過線性組合的方式將基礎解系轉化為位移函數的未知系數列向量，進而將有約束問題轉化為無約束問題。與人工彈簧法相比，本文方法具有更好的收斂性。此外，選取高斯小波函數作為位移函數，其本身的局域化特性能夠準確捕捉到局部開...

位移激勵和熱變形耦合的波紋對全陶瓷軸承打滑和振動特性影響研究————作者：王展;陳思陽;王子男;張珂;周鵬;

摘要：為研究波紋對全陶瓷軸承打滑和振動特性的影響，將位移激勵和熱變形進行耦合，提出一種動態的波紋模型。將Hertz接觸理論和時變位移激勵進行結合，得到時變接觸剛度系數的計算方法，并對剛度系數進行詳細分析。同時考慮時變接觸剛度系數和時變位移激勵的影響，建立全陶瓷軸承的打滑動力學模型。分析了轉速和波紋對全陶瓷軸承打滑和非線性振動特性的影響。結果表明，轉速，波紋幅值和波數的增加均會造成球與滾道之間的接觸剛度系...

耦合分段線性剛度NES系統能量傳遞和耗散研究————作者：張云浩;王軍;申永軍;張建超;

摘要：針對耦合分段線性剛度NES的能量傳遞效率及系統能量耗散進行了研究。采用復變量-平均法得到了1∶1內共振下耦合分段線性剛度能量阱的二自由度系統慢變方程。應用多項式近似法得到了系統慢不變流形兩極值點的近似表達式，以此得到了耦合分段線性剛度能量阱系統的能量傳遞效率方程以及能量耗散方程，并分析了分段間隙和分段線性剛度對能量傳遞效率的影響以及阻尼比與耗散時間的關系。研究結果表明，系統的能量傳遞效率隨著耦合分...

GPLs/Al復合材料陣列開口結構的自由振動————作者：顏建偉;江思岑;何陵輝;

摘要：針對板經典解析解中不可避免的場函數假設依賴邊界約束問題，提出一種具有高自由選擇性的一般性場函數方法，研究GPLs/Al復合材料板陣列開口結構的自由振動特性。場函數由高自由度的基函數和待定權重系數求積后求和得到，其中權重系數具有線性相關性，其基礎解系恰好由邊界約束的位移函數線性方程組確定，因此邊界約束的改變只需要修改邊界位移函數線性方程組。由此建立的一般性場函數半解析法在處理邊界約束上既解決了場函數...

彈跳小球-薄板系統的動力學行為研究————作者：陳玲;李雙;李成;范學良;蔡建文;

摘要：通過物體在振動結構表面上的運動可實現輸送，隨著機械自動化與智能化的快速發展，這項技術面臨著更多的要求和挑戰。此類輸送設備一般可簡化為彈跳小球在振動薄板表面上的運動模型。本文在細/宏觀尺度下，建立了理想情形下的小球-薄板碰撞理論模型，設計并搭建了彈跳小球-薄板系統動力學行為實驗平臺，通過聲壓傳感器和數據采集儀獲取并處理小球撞擊薄板的聲信號，分析激振頻率、振幅和小球質量對碰撞間隔和強度的影響。結果表明...

基于NSGA-Ⅱ的在役狀態TMD和結構固有參數識別方法研究————作者：趙文韜;溫青;孫洪鑫;王修勇;華旭剛;

摘要：調諧質量阻尼器（tuned mass damper,TMD）的減振效率與結構和TMD的固有參數相關，準確從結構-TMD耦合系統響應中識別結構和TMD固有參數是對在役TMD減振性能評價的必要條件。提出了一種基于NSGA-Ⅱ（非支配排序遺傳算法，nondominated sorting genetic algorithm）的參數識別方法，從結構-TMD耦合運動響應中識別“裸結構”和“裸TMD”的固有參...

考慮球面副磨損間隙的空間并聯機構動力學響應分析————作者：陳修龍;張昊;樊慧凱;

摘要：為了掌握球面副磨損間隙對空間并聯機構動力學響應特性的影響，提出考慮多球面副磨損間隙的空間并聯機構動力學建模與響應特性的分析方法。以3SPS-S空間并聯機構為研究對象，基于Archard磨損模型建立球面副間隙處的磨損模型，通過計算磨損深度，并對磨損表面進行重構，得到磨損后的球頭與球窩，建立考慮球面副磨損間隙的空間并聯機構動力學模型，求解得到數值結果，對比分析磨損前/后機構動力學響應的變化，并分析初始...

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