Journal of Vibration and Shock
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。
CN:31-1316/TUISSN:1000-3835
论文总数：5738下载次数：758684
单闭室复合材料薄壁梁的结构阻尼
任勇生1,杜向红1,孙双双2,腾祥萌1
研究单闭室复合材料薄壁梁的结构阻尼特性。基于变分渐进法(VAM)和Hamilton原理，分别建立薄壁梁的截面力位移关系和运动方程；采用Galerkin法对薄壁梁进行自由振动分析；在获得薄壁梁振动模态矢量的基础上，根据最大应变能理论，对薄壁梁的模态阻尼性能进行预测，并且将阻尼预测的结果与现有的有限元计算结果进行对比，验证了该文阻尼分析模型的有效性。进一步针对周向均匀刚度配置(CUS)和周向反对称刚度配置(CAS)两种构型复合材料薄壁箱形梁以及一个翼型截面梁，进行阻尼计算，揭示了纤维铺层角和截面宽高比等参数的
多桩锤同步振动系统及同步控制策略研究
来鑫,乌建中,张珍,张大兵
随着桩径越来越大，桩长越来越长，单台振动桩锤很难达到大直径桩基施工的功率要求，多锤联动同步振动是解决这一问题的有效方法。对多锤同步振动控制的基本原理与实现方法作了分析和探讨，在此基础上设计了基于现场总线的同步控制系统，构建了一个开放的分布式控制网络。考虑振动桩锤的工作特点和机械特性，制定了速度同步与相位同步的控制策略。仿真分析和实验均表明，设计的同步控制器响应速度快，鲁棒性强，稳定性好；这种通过现场总线互连的多锤联动系统能较好地实现同步振动，速度差与相位差均能满足工程要求。
含初始弯曲裂纹转子的振动分析
邹剑1,董广明2,陈进2
基于简单铰链裂纹模型，建立了含初始弯曲裂纹转子的无量纲动力学模型，可适用于稳态、瞬态、非线性等不同运动状态下、不同系统参数情形下裂纹转子的振动分析。经解析求解对比了含初始弯曲裂纹转子与无初始弯曲裂纹转子谐波频率成分的差异，计算得到了裂纹激励与初始弯曲激励的参与因子，研究了系统的亚临界共振特性。采用 Floquet理论分析了含初始弯曲裂纹转子的稳定性，讨论了不同的刚度变化、阻尼比对系统稳定性的影响，可为裂纹转子识别提供依据。
PC板式加劲梁悬索桥三维颤振特性分析
祝志文,何树林,华旭刚
以规划的贵州某PC板式加劲梁悬索桥为研究对象，针对施工和成桥两种状态，利用节段模型强迫振动风洞试验，识别了一3°、0°和3°三个风攻角下PC板式加劲梁的8个颤振导数。通过有限元软件ANSYS的二次开发，对大桥进行了颤振全模态频域分析，研究不同风攻角和栏杆对该桥颤振特性的影响。研究发现，在0°风攻角下，栏杆(成桥状态)显著恶化了加劲梁的颤振特性；无论是施工状态(无栏杆)还是成桥状态，负攻角下大桥颤振临界风速显著降低；相反，正攻角下施工和成桥均有很高的颤振临界风速。这表明，此类PC板式加劲梁悬索桥对来流风攻角
分离式霍普金森压杆试验中工程材料端面摩擦模型的确定
卢玉斌1,宋丹路1,李庆明2,孟辉3
分离式霍普金森压杆(SHPB)是一种最常用于工程材料高应变率下动态压缩力学性能的技术。在SHPB试样与压杆的接触界面间不可避免地存在端面摩擦效应，这将导致SHPB试样内的应力状态可能偏离一维应力状态，而 SHPB试样内的一维应力状态是决定SHPB试验结果准确性的基本假设之一。基于动摩擦试验结果，建立了端面动摩擦模型以描述端面动摩擦系数随SHPB试样与钢压杆接触界面间最大径向相对滑动速度的关系。结果发现该文提出的端面动摩擦模型可很好地拟合动摩擦试验结果。
混凝土正交各向异性动态损伤本构模型研究
陈士海1,2,张安康1,杜荣强1,张子华1
为建立混凝土的正交各向异性动态损伤本构，首先采用动力放大系数的形式考虑材料的应变率效应，然后基于Sidoroff能量等价原理，建立动态条件下单元体的损伤刚度矩阵。同时在损伤演化模型中，采用Mazars损伤模型描述主轴方向的损伤变量。另外采用适用于正交各向异性的Hoffman屈服破坏准则，并考虑损伤及动力放大系数对强度的修正。以建筑结构受爆破震动荷载作用的实验资料，对本模型进行验征。
脉冲噪声下基于Myriad滤波及分形盒维数的频谱感知
赵春晖,马爽
为了实现脉冲噪声背景下频谱感知，提出基于Myriad滤波及分形盒维数的频谱感知方法。Alpha稳定分布噪声影响信号的分形盒维数值。由于Myriad滤波可以抑制Alpha稳定噪声，所以先对接收信号Myriad滤波，再计算其分形盒维数值作为检验统计量。仿真结果表明，该方法在Alpha稳定分布噪声下具有良好的频谱感知性能。
振动裁切的机理与应用研究
武吉梅1,侯玉鹏2,马利娥1
从运动学方面对比分析了普通裁切与振动裁切过程中裁刀与纸叠间的相对运动关系。通过分析知，实现振动裁切效果的前提条件是裁切速度小于裁刀的最大振动速度，二者的相对关系决定了一个振动裁切周期内的裁切时间。裁切速度越小，振动频率越高，每一振动裁切周期内的裁切时间越短。振动裁切过程中产生的脉冲裁切力与纸张剪应力、裁刀振动周期、裁切时间以及裁切厚度有关。振动裁切优于普通裁切效果的原因是，脉冲裁切力的细微分割效果减小了一次性裁切面积，从而降低了裁切抗力，提高了裁切质量。
MIMO随机振动试验频响估计中激励和响应的同步方法
崔旭利1,2,陈怀海1,2,贺旭东1,2,姜双燕1,2
频响函数估计是多输人多输出随机振动试验控制算法中的必要环节。在振动环境试验中，通常不采集振动台的实际激励信号，而用实测的响应信号和计算机内存中的激励信号来进行系统频响函数估计。由于计算机内存中的激励信号与实际振动台上的激励信号之间在相位上存在着差异，从而导致实测的响应信号和计算机内存中的激励信号不同步。这给系统频响函数的估计带来了较大困难。为此，根据线性系统中激励和响应之间的关系，结合随机减量法，提出了一种二次相关法用于系统频响函数的估计，用该方法进行频响函数估计只需要采集响应信号。在三轴振动台上进行了对
环境激励下二滩拱坝拍振机理的研究
练继建1,李成业1,刘防1,宋明富2
在二滩拱坝泄洪振动时程曲线中，可以看到波形的包络线随时间增大或减小的现象，波形非常像振动中的“拍”现象。通过对原型观测数据的分析，研究二滩拱坝拍振机理。首先引入自然界中“拍”的概念，论述了初相差、频率比和振幅比对“拍”的影响以及多列波合成拍的特性；然后应用随机子空间方法(SSI)和频谱分析方法，对二滩拱坝的模态参数进行识别；最后结合实测拍振现象的自身特点，对泄洪激励下二滩拱坝拍振现象的机理进行研究。结果表明，拱坝工作频率相近的前两阶振型振动是形成拍振的主要原因，此外，一个频带在1．27～1．39Hz的振动
随机噪声激励下轻敲式原子力显微镜动力学特性研究
武洁,张文明,孟光,何宇航
针对有界随机噪声激励下轻敲式原子力显微镜(AFM：Atomic force microscope)系统的非线性动力学问题，建立Lennard-Jones力场作用下针尖-样品的集总参数模型，应用现代微分方程和分岔理论，分析了随机扰动强度和弯月面接触角对AFM针尖-样品耦合系统动力学特性的影响。结果表明，轻敲式AFM耦合动力学系统中存在丰富的周期运动和}昆沌运动，表现出复杂的非线性行为，混沌特性随着随机扰动强度增大而增强，弯月面接触角越大混沌特性越明显，因此在轻敲式AFM优化设计中，随机噪声对AFM系统的影响
埋地管道漏损检测的声传播特性研究
严谨1,刘敬喜2,张娟1
地下管道漏损的准确定位问题一直是困扰世界范围内供水系统和市政建设的难题。管道漏损不仅会浪费大量的资源，而且还会造成严重的事故以及环境污染。针对埋地管道这样一个典型的土-管-液三相耦合问题，将管道周围土壤做弹性体考虑，对弹性介质中充液管道的声传播特性进行了解析研究。推导了低频域周向波数n=0的轴对称管道振动耦合方程，通过数值方法分别得到了流体波(s=1)和壳体压缩波(s=2)的复波数解。结果显示，管外土介质会使管道流体波波数减少(也即加快波的传播速度)，而对壳体压缩波的传播影响较小。由于管一土作用产生的能量
基于调制随机共振的微弱信号检测研究
夏均忠1,刘远宏1,马宗坡1,冷永刚2,安相璧1
在工程信号处理过程中信号常超出随机共振绝热近似或线性响应理论的小参数要求而成为大参数信号。深入探讨非线性双稳系统随机共振发生机理和条件要求，将频率调制技术与随机共振理论相结合，提出用调制随机共振的方法实现随机共振理论在工程信号检测中的应用，进行了数值仿真分析证明其有效性，并将该方法应用于轴承内圈点蚀故障的检测。
形状记忆合金超弹性分段线性模型及其阻尼特性
郑继周1,张艳2
建立简单有效的本构关系模型是形状记忆合金(SMA)工程应用和理论分析的一个必要条件。考虑相变过程中马氏体含量的影响，对SMA非线性本构关系进行简化，建立了SMA超弹性应力应变关系的分段线性模型。以此为基础，给出了损耗因子等特性参数计算表达式，并探讨了特性参数随应变幅值、温度等变化的规律，最后应用于一种常见的振动模型，考察了影响其隔振性能的因素。结果表明：应变幅值是影响SMA耗能能力的主要因素；并联弹簧的刚度会对SMA的作用效果产生影响。
聚乙烯缓冲材料多自由度跌落包装系统优化设计
高德1,卢富德2
在测试基础上，依据粘弹性力学理论，建立发泡聚乙烯缓冲材料动态非线性本构模型，并成功识别了模型参数；应用此模型在一定高度跌落冲击下，建立了多自由度包装系统动力学方程；依据物品响应加速度小于许用值及材料用量最小化两个原则，进行多自由度系统缓冲包装优化设计并获得最优解；基于最优解结构尺寸，测试了发泡聚乙烯缓冲系统的加速度响应值，数值算例及试验的结果表明理论值与试验值的平均相对误差都在0．8％以内。利用此设计方法可有效地避免欠包装和过度包装，克服了最大加速度-静应力曲线不能设计多自由度缓冲包装设计的弊端。
局部均值分解在滚动轴承故障综合诊断中的应用
陈亚农1,郜普刚2,何田2,刘献栋2
局部均值分解(LMD)是在经验模态分解(EMD)的基础上提出的一种新的自适应时频分析方法，在故障诊断领域展现出较好的应用前景。改进了LMD算法，提高LMD计算速度，并利用仿真信号研究了LMD算法的特性，验证了LMD处理多分量调幅调频信号的有效性；针对轴承故障信号的调制特点以及背景信号对故障信号的影响，提出将其应用于滚动轴承外圈点蚀、内圈点蚀和滚动体点蚀的故障综合诊断中，结果表明LMD方法能够有效地提取出故障特征频率，对故障类型做出准确判断。
基于声辐射模态有源解耦控制的溢出机理研究
田晓光,姜哲
基于声辐射模态有源控制，通过作动器位置布置可以使得控制过程解耦，通过对比解耦和非解耦两种控制方式，并对其控制结果进行讨论。发现解耦控制所需控制能量较小并且相对控制稳定，比非解耦控制有明显优势。并且两者在低频段都能取得良好的控制效果，在频率较高时出现不同程度的控制溢出。在解耦控制的基础上，通过分析各阶声辐射模态辐射效率特点，作动器布置对称形式与声辐射模态对称形式的对应关系，揭示了溢出的机理。
基于增量谐波平衡法的复合行星齿轮传动系统非线性动力学
刘振皓1,巫世晶1,王晓笋1,潜波2
建立了包含时变啮合刚度、齿侧间隙与综合啮合误差的Ravigneaux式复合行星齿轮传动系统纯扭转动力学模型。运用增量谐波平衡法对系统运动微分方程组进行求解，得到系统的基频稳态响应。研究了时变啮合刚度、外部激励、齿侧间隙等参数的变化对系统动力学特性的影响。研究结果表明，间隙的存在使得复合行星齿轮系统的频响曲线出现了幅值跳跃与多值解等典型非线性特征，系统参数的共同作用使得复合行星齿轮系统出现了丰富的非线性动力学行为。利用该方法可以获得系统任意精度的近似解，为控制系统的振动与噪声，实现复合行星齿轮传动系统动态设
基于CFD的滚动活塞压缩机泵腔气流噪声分析
岳向吉1,巴德纯1,苏征宇2,冀凯2,李爱明1
针对滚动活塞压缩机泵腔气流噪声问题，基于CFD数值模拟提出了分析方法。采用动网格技术进行泵腔流动模拟，发现湍流强度较大的旋涡流动并确定了其位置和形成机制，再以泵腔壁面所受的气体力比较评价湍流激励的幅频特性。结合实验对泵腔有无消音孔的两种情况进行了对比分析，并解释了消音孔的降噪原理，验证了该方法的有效性。在此基础上提出了控制泵腔流动和噪声的建议。
基于小波变换和反向传播网络的模态参数辨识
代煜,张建勋
为了减小连续小波变换带来的边界效应对模态参数识别的影响，提出利用人工神经网络对自由衰减响应信号进行双向延拓。设计了多输入单输出的反向传播网络，网络根据当前有限多个离散采样点数据预测下一时刻信号的幅值，训练网络的样本来自于对原始信号的简单分组。使用数值仿真和实验检验了提出方法的实用性。实验装置是用于微创外科手术机器人的力传感器。结果表明提出的方法能够准确地从短信号中辨识出阻尼比和无阻尼自振频率。