振动与冲击

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徐明朗, 王雅静, 渠广众, 周震寰, 徐新生

振动与冲击. 2026, 45(10): 1-8.

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往复密封作为现代工业系统中的关键部件，广泛应用于航空航天、汽车工程等领域。在活塞杆往复运动过程中，密封界面处存在着显著的瞬态流固耦合效应。现有数值方法在分析此类问题时，通常需要在每个时间步内分别求解流体动压润滑和粗糙峰接触。随后，需通过预先执行的大量有限元分析，构建一个用于更新流固耦合界面变形和油膜厚度的影响系数矩阵。最终，经过多轮流固耦合迭代计算，获取瞬态密封性能。因此，计算流程复杂，计算效率较低。为解决上述问题，提出了一种全新的非线性瞬态流体润滑单元，用于高效预测往复密封瞬态性能。该单元在流固耦合界面处直接建立了流体动压润滑和固体结构变形之间的耦合关系，通过将固体单元与非线性瞬态流体润滑单元进行组装，形成统一的有限元计算列式。数值算例以Y型密封件为例，分析了其在瞬态工况下的密封性能和润滑特征。结果表明，本方法的计算效率较传统方法具有大幅提升，如5 MPa液压压力下提升97.7%。此外，该方法能够有效捕捉密封件在运行过程中的瞬态流体润滑效应，粗糙峰接触以及流体空化行为，为往复密封的瞬态性能预测提供了一种高效的数值分析方法。

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基于NSGA-II的灯泡贯流泵导叶优化设计及性能分析

孙壮壮1, 朱亚东1, 2, 陈加琦3, 王梦成3, 吕宁1, 陈松山3

振动与冲击. 2026, 45(10): 9-19.

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为了提升灯泡贯流泵整体运行效率，该研究以某高比转速大型灯泡贯流泵装置为对象，针对其导叶进行多工况优化设计。研究采用了改进型非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ，NSGA-Ⅱ)，以提高设计流量工况下导叶环量回收能力和降低大流量工况下导叶总压损失为优化目标，对导叶叶型参数进行多目标优化，并探究了周向弯对导叶性能的影响。结果表明：减小叶型安放角、增大叶型拱度、导叶正弯，有利于抑制设计流量工况下导叶背面尾缘和角区处的流动分离，改善该工况下导叶的性能；增大叶型安放角、减小叶型拱度、导叶负弯，则有助于抑制导叶工作面前缘处的流动分离，提升大流量工况下导叶的性能。基于优化结果，泵装置在0.9倍、1.0倍、1.2倍设计流量工况下，装置效率分别提升0.6、1.8、1.6个百分点，有效拓宽了泵装置运行高效区，研究结果可为类似旋转机械叶片的优化设计提供参考。

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基于模态置信准则的颤振分析模态跟踪方法

谢长川1, 2, 郑明志1, 孟杨3

振动与冲击. 2026, 45(10): 20-28.

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针对颤振分析中因模态交叉导致的参数误匹配问题，提出了融合特征值连续性(eigenvalue continuity, EC)与模态置信准则(modal assurance criterion, MAC)的EC-MAC方法，并引入了一种改进的排序算法以提升跟踪性能。研究结果表明，EC-MAC在保持与MAC相当计算效率的同时，模态跟踪准确率显著优于单一的EC和MAC方法，有效解决了模态交叉问题；所提改进排序算法还同步提升了EC和MAC基础方法的性能。此外，EC-MAC方法计算简便，所需数据可直接通过商业有限元软件(如Nastran)的标准输出获取，极大地增强了该方法的工程实用性和适用性。

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考虑间隙磨损的连杆机构建模与质量优化设计研究

李玲1, 2, 冯西雨1, 2, 李瑶1, 2, 刘洋1, 2

振动与冲击. 2026, 45(10): 29-39.

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变速箱中的连杆机构在运行过程中受间隙与磨损影响，易产生复杂动力学行为，进而降低系统性能与稳定性。首先，基于L-N模型与改进的Coulomb摩擦力理论，建立了考虑摩擦间隙的转动副模型。基于Archard模型，建立了含间隙磨损的转动副动力学模型。最终基于响应面法，选取构件质量为设计变量，并结合自适应变异遗传算法与边界局部扩展采样策略，获得接触力与滑块加速度误差的Pareto最优解集。结果表明：该方法有效改善了力输出特性与加速度响应性能，使加速度曲线更为平稳，接触力波动显著降低。优化前后对比验证了所提多目标优化方法在提升变速箱动力学性能与运行稳定性方面的有效性。

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基于修正应变梯度理论微尺寸导电薄板磁弹性固有振动

陈思华1, 2, 胡宇达1, 2

振动与冲击. 2026, 45(10): 40-49.

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基于修正的应变梯度理论，研究横向和纵向磁场下导电矩形微板的固有振动。利用Kirchhoff板理论建立力学模型，采用修正的应变梯度理论描述尺寸效应，借助Maxwell电磁理论计算涡流产生的洛伦兹力。在Hamilton’s原理框架下，建立磁弹性耦合的尺寸相关动力学方程。利用Galerkin法对控制方程进行时空离散，通过状态空间法解析获得系统固有频率。结果表明：修正的应变梯度理论比修正的偶应力理论、经典理论更能精确刻画微板的动力学行为；板厚接近材料尺度参数或板形状趋近正方形时，系统固有频率明显增加；纵向磁场对固有频率的影响较横向磁场更为明显。

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基于非线性悬架系统变刚度分布的全地形车性能改进研究

宋勇, 王忠印, 李占龙, 秦园, 王瑶, 姬少雄

振动与冲击. 2026, 45(10): 50-58.

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本文针对传统履带式全地形车因悬架系统刚度特性匹配不当及等刚度分布存在整车性能差的问题，提出了基于悬架刚度优化及悬架系统变刚度分布的改进思路和方法，以提高其整车舒适性和稳定性。针对扭转减振器式悬架三段式非线性刚度特性存在刚度区间分布不合理、过渡不平顺的问题，建立单负重轮悬架动力学模型，以车身垂向加速度均方根最小为目标进行悬架刚度特性优化，得到刚度区间过渡平顺、舒适性好的悬架刚度特性；在此基础上，提出一种“由内向外刚度递减”的悬架变刚度分布，建立随机路面及多种刚度递减比例（0、5%、10%）下的全地形车性能仿真模型，经计算发现，不同工况下的整车具有良好的舒适性和稳定性，特别是高速工况的性能更佳；悬架系统变刚度分布能够提高整车性能，相对而言，刚度递减比例为10%的整车性能更优。上述结果验证了所提全地形车性能改进思路和方法的正确性及有效性。

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山区风荷载下齿轨车辆齿轮-齿轨啮合特性研究

陈兆玮1, 王峰1, 陈再刚2, 陈志辉3, 杨吉忠3

振动与冲击. 2026, 45(10): 59-70.

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为研究齿轨车辆齿轮-齿轨啮合系统在山区脉动风荷载作用下的动力学特性，基于齿轮动力学理论，详细考虑了齿轮-齿轨时变啮合刚度、齿侧间隙及轨道不平顺等因素，构建了齿轮-齿轨啮合系统模型，在此基础上，基于车辆-轨道耦合动力学理论，建立了齿轨车辆-轨道（齿轨）系统耦合动力学模型，同时，基于一维多变量非平稳随机过程理论，采用谐波叠加法模拟了脉动风速场，并将其作为外部激励引入动力学模型。通过分析风速随时间和高度的变化，研究了脉动风荷载对齿轮-齿轨啮合系统动态特性的影响，探讨了不同风速和坡度下齿轮-齿轨啮合振动特性及稳定性，揭示了风速和坡度对齿轮-齿轨啮合系统动力学性能的影响规律。研究结果表明：脉动风荷载显著加剧了齿轮-齿轨啮合系统的振动，主要引起了3Hz左右的低频振动；脉动风荷载对齿轮横、垂向振动加速度的影响尤为显著，针对本文研究工况，相比于无风运行，峰值增幅分别达到141%和68%；坡度的变化对齿轮-齿轨横向啮合力和齿轮横向振动加速度的影响较大，平均增幅分别高达46%和62%；风速的变化对齿轮横、垂向振动加速度的影响也较为显著，平均增幅分别为27%和22.4%。

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动态适应粒子群差分进化的伸缩式机械臂末端抑振轨迹优化

陈仁祥1, 陈力维1, 秦毅2, 文仁广3, 夏亮1, 胡阳1

振动与冲击. 2026, 45(10): 71-81.

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针对伸缩式机械臂在作业中易因关节柔性以及时变结构参数耦合引发的末端振动问题，提出动态适应粒子群差分进化（Dynamically Adapted Particle Swarm Optimization with Differential Evolution,DAPSO-DE）的末端抑振轨迹优化方法。首先，通过改进D-H法建立伸缩式机械臂运动学模型，采用考虑关节柔性的等效动力学模型以量化关节弹性变形对末端轨迹的扰动效应，进而确定关节柔性化后伸缩臂末端运动轨迹。其次，为克服传统粒子群算法因固定参数导致的全局搜索能力不足与早熟收敛等缺陷，设计具有非线性惯性权重与自适应学习因子机制并引入差分进化策略增强种群多样性的优化算法用以寻取最优抑振轨迹。最后，结合轨迹规划参数建立系统微分方程，定义位置误差目标函数并采用DAPSO-DE进行抑振轨迹优化。仿真实验与对比结果表明，经DAPSO-DE优化后伸缩臂末端位移波动显著减小，验证了所提方法在提升伸缩臂理想轨迹跟踪和抑制时变耦合振动方面的可行性。

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舱壁弹性对液舱晃荡载荷影响的试验研究

焦甲龙, 蒋梦云

振动与冲击. 2026, 45(10): 82-93.

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本文采用五种不同壁厚的弹性液舱并借助振动平台开展了液舱晃荡试验，研究了弹性舱壁对于液舱晃荡过程中的自由面演化、结构应力与流场压力等的影响。首先研究了三种不同载液率下的不同晃荡频率对于液舱晃荡的影响，重点分析了共振频率下液舱晃荡过程中的晃荡现象与载荷情况。然后研究了五种壁厚的舱壁弹性对于液舱晃荡的影响。结果表明，在剧烈的晃荡载荷作用下，弹性舱壁上的结构应力和流体压力都出现了明显的倍频响应。舱壁弹性对于晃荡流场自由液面和流体压力的影响较小，但对舱壁结构应力影响较大。

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坡面光伏阵列风荷载特性与评估模型研究

陈泽兵1, 李天2, 王阳1, 钱林飞1, 刘卓林2, 杨庆山2

振动与冲击. 2026, 45(10): 94-106.

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为揭示坡面光伏阵列风荷载特性并提升评估精度，本文采用计算流体动力学数值模拟，系统研究了光伏板安装倾角、坡角及坡面安装位置对其风荷载分布的影响，并结合流场可视化分析阐明其机理。在此基础上，发展了坡面单行光伏板风荷载计算模型，通过引入阵列干扰因子考虑坡角对于阵列干扰的减弱效应，进一步构建了坡面光伏阵列风荷载计算模型。结果表明，坡面光伏阵列风荷载受前行遮蔽效应与地形放大效应共同影响，阵列在第二行折减后体型系数逐渐增加。与平地布置中首行之后光伏板整体处于尾流失速区不同，坡面布置时，由于来流方向与阵列平面相交，前行削弱阵列平面风速后，来自阵列平面外的动量补充使风速在衰减后恢复并增强，导致后续行风荷载逐渐增加甚至超过前行。由此可见，传统平地光伏风荷载理论框架不适用于坡面光伏。与光伏支架设计规程NB/T 10115‑2018方法相比，所提模型在多工况下平均误差降低约26%，显著提升了坡面光伏阵列风荷载评估精度。

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基于深度学习和增强贝叶斯优化的潜液泵优化设计

朱弘1, 代晟辉1, 杨进1, 宋宇1, 顾岳2, 李甲豪1

振动与冲击. 2026, 45(10): 107-117.

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为提升液化天然气输送系统中潜液泵的水力性能，提出一种基于参数化建模、深度学习与多核贝叶斯相结合的优化方法。首先，针对潜液泵构建基于Bézier曲线的叶轮与诱导轮参数化模型，明确7个关键结构参数，并在稳态计算流体动力学模拟下获取多组扬程与效率性能数据。其次，通过带有注意力机制的深度学习模型，构建高维参数空间下的代理模型。并基于改进高斯过程的多目标贝叶斯优化框架，获得Pareto前沿并提取全局最优点。结果表明，该方法的综合优化幅度达15.42%，有效改善了叶轮通道内的速度场与压力分布，显著降低了湍动能与流动损失，优化后潜液泵在全流量范围内表现出更高的水力性能。验证了该方法在高维复杂流体系统设计中的工程可行性，为低温高效潜液泵的优化设计提供指导。

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RV减速器机电耦合动力学建模与动态特性分析

韩振华1, 汪国炳1, 石万凯2, 徐浪2, 徐钦宝1, 朱诗涛3

振动与冲击. 2026, 45(10): 118-133.

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RV减速器机电耦合系统作为机器人关节的核心传动部件，其内部非线性机械激励和电磁激励通过输入轴相互耦合，表现出复杂的动力学特性，直接影响工业机器人的振动噪声、运动精度、运行稳定性。为分析RV减速器机电耦合系统的动力学特性，综合考虑电机电磁转矩、转速波动以及齿轮啮合产生的时变啮合刚度、阻尼、齿侧间隙等非线性时变因素，采用集中质量与 d-q轴坐标系变换法，建立RV减速器机电耦合动力学模型，利用Runge-Kutta法求解动力学微分方程组。在稳态工况下，分析了机电耦合系统的时域振动特性和频率成分，电机电流与电磁转矩的频谱特征；升速工况下，分析了电机转子、行星轮和摆线轮在加速过程中振动响应，识别主要激励频率与共振转速。结果表明：RV减速器机电耦合效应显著增大了系统内部各构件的振幅并产生调制频率，在启动阶段对太阳轮产生较大冲击效应；电磁转矩和电流中存在行星齿轮副和摆线针轮副啮合频率及其与电流基频的调制频率；转速达到902 r/min、1254 r/min、1880 r/min时，系统啮合频率与固有频率重合，导致振动位移与加速度幅值急剧增大，引发共振。研究结果可为机器人关节RV减速器机耦合系统的振动状态预测、抑振降噪与高精度控制理论依据。

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动态海缆极限压缩荷载及失效控制模式判定方法研究

赵鑫蕊, 苏凯, 朱洪泽

振动与冲击. 2026, 45(10): 134-146.

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动态海缆是浮式风电平台电能传输的关键设备。受平台移动、环境荷载等影响，其触地部位常承受轴压载荷作用。极端轴压荷载可能导致动态海缆发生侧向失效、径向失效或强度失效。针对现有极限压缩荷载计算方法不全面且缺乏失效模式判定方法的问题，本文基于动态海缆轴压力学分析模型，以第三和第四强度理论为准则，提出并验证了径向失效和强度失效极限压缩荷载计算方法；结合既有的侧向失效极限荷载计算方法，对比分析三种失效极限荷载，明确了动态海缆轴压失效的控制模式；根据失效控制模式分界线的特征，提出了轴压失效控制模式判定方法，并进行了验证。研究结果表明：提出的极限压缩荷载计算方法具有较高的精度和适用性，可用于动态海缆极限压缩荷载的评估；三种失效模式中，侧向失效和径向失效是动态海缆的主要失效模式，而非强度失效；提出的轴压失效控制模式判定方法，能够在不计算极限荷载的条件下快速且准确地判定结构的失效模式，可为动态海缆的结构设计和安全评估提供参考。

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近距离爆炸载荷下实尺度加筋板架毁伤特性研究

汪衡1, 李应刚2, 潘子洋2, 程伟1, 3, 顾振中1, 杨凯1

振动与冲击. 2026, 45(10): 147-153.

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为研究近距离爆炸载荷下实尺度加筋板架毁伤特性，本文采用非线性动力学有限元软件ANSYS/AUTODYN，建立了加筋板架爆炸冲击有限元模型，得到了空气域内爆炸冲击波的传递特性及冲击波压力峰值、加筋板架的动态响应过程和板架面板中点位移，并开展了爆炸试验验证。研究结果表明：爆炸距离是影响毁伤等级的关键参数：随着爆距减小，板架依次呈现面板剪切破坏及拉伸破坏、板格剪切破坏和面板塑性大变形三种典型毁伤模式。加筋形式对毁伤范围具有重要调控作用，其中交叉加筋通过优化刚度分布可有效限制损伤扩展，而单加筋板架因刚度分配不均更易发生整体性破坏。研究揭示了加筋板架在爆炸载荷下的破坏本质是结构刚度分配与冲击能量转化的动态竞争过程，相关结论为舰船结构的抗爆设计与安全评估提供了重要理论支撑。

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循环冲击作用下酸碱侵蚀白砂岩动力学特性与损伤机理

姚韦靖1, 2, 3, 4, 芮少阁1, 程斌1, 许寒冰1, 庞建勇1, 4

振动与冲击. 2026, 45(10): 154-167.

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为探究酸碱侵蚀作用岩石动力学特性劣化规律及损伤机理，采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置，开展了4种不同冲击气压(0.12 MPa、0.125 MPa、0.13 MPa、0.135 MPa)下酸碱侵蚀白砂岩等幅循环冲击试验。从冲击次数、应力-应变曲线、变形模量和能量演化等方面进行系统分析，结合宏微观破坏特性和Lemaitre应变等效原理，定义酸碱侵蚀和循环冲击作用累积损伤因子。结果表明：酸碱侵蚀和冲击气压显著影响白砂岩抗冲击性能，对照组在0.12 MPa气压下可承受10次冲击，而侵蚀组在0.135 MPa气压下冲击次数均不足2次；应力-应变曲线在峰后阶段均呈现回弹特性；随循环冲击次数增加，试样峰值应力和变形模量持续降低，最大降幅达57.1%和86.1%；而峰值应变、平均应变率及累计比能量吸收值持续增加，最大值达0.136、75.95 s-1和1.98 J•cm-3，酸碱侵蚀和冲击气压增大会使这些差异更显著；白砂岩累积损伤因子与动态峰值应力的拟合曲线呈较好负相关关系(R2>0.93)，酸碱侵蚀、冲击的剧烈程度及次数均会激发白砂岩裂纹扩展，从而加剧冲击破坏程度。

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近爆荷载下CFRP加固含缺陷油气管道损伤评价方法研究

崔莹1, 2, 林江雨1, 2, 高一弘2, 3, 赵均海4, 屈展1, 2, 方军5

振动与冲击. 2026, 45(10): 168-178.

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为研究比较含局部缺陷埋地油气管道经补强加固后在近场爆炸荷载下的抗损能力，建立科学有效的爆炸损伤判定方法，通过设计并实施近场爆炸试验，对普通含局部缺陷埋地油气管道与经碳纤维增强复合材料（carbon fiber-reinforced polymer，CFRP）布加固的含局部缺陷埋地油气管道，在近场爆炸荷载下的损伤特征和有效评价方法进行了研究，以所得试验数据为依据开展数值模拟，对比分析了不同网格尺寸下爆炸冲击波在空气与土体中的传播差异，并基于超压-冲量损伤理论和现行规范约束条件，创建了管道截面临界安全形变比损伤评价指标，建立了近场爆炸荷载下，CFRP加固含局部缺陷埋地油气管道损伤失效评估准则。结果显示：在比例距离为0.23m/kg1/3的近场爆炸荷载条件下，两类管道试件迎爆面均发生了显著凹陷变形，CFRP加固含局部缺陷管道局部凹陷形变量较普通含局部缺陷管道降低29.69%，且管道迎爆面及端部连接部位为高损伤敏感区；10mm与20mm网格尺寸下的冲击波传播规律基本一致，超压峰值误差仅1.5%且20mm网格计算效率提升1倍，而40mm网格的冲击波波形呈现非球状特征，超压峰值误差较10mm网格达12.75%；相比普通含局部缺陷管道，近爆荷载下CFRP加固含局部缺陷管道的峰值等效应力降低了18.39%，表明CFRP布可有效降低管道缺陷处的应力水平并减缓应力梯度变化。结合受载后含局部缺陷油气管道截面形状与变形量分析，创建了可有效判定近场爆炸荷载作用下管道损伤失效的截面临界安全形变比，并据此建立了CFRP加固含局部缺陷埋地油气管道的损伤评价方法。

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面向车辆底部爆炸的时域响应误差评估

郑琦琛1, 付条奇2

振动与冲击. 2026, 45(10): 179-185.

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为解决车辆底部爆炸工况仿真分析中模型质量评估问题，引入时域响应误差评估方法，基于互相关函数和动态时间规整算法量化试验与仿真的时域响应结果数据间的相位误差、幅值误差和斜率误差，并针对爆炸冲击工况的数据特征对误差量化进行改进。同时基于高斯模型提出一种包含各类误差的模型质量评分方法。结果表明，所提方法可以清晰量化试验与仿真间的差异，将案例数据误差量化过程中失真比例从14.01%降低至3.10%。结合所提出的模型质量评分方法，可以有效地评估模型质量，帮助研究者进行模型改进工作，为车辆底部爆炸工况中高质量建模研究奠定基础。

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装填石英砂复合装甲抗射流侵彻性能研究

丁紫光, 祖旭东, 肖强强

振动与冲击. 2026, 45(10): 186-193.

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本文提出了一种基于石英砂填充的复合装甲新结构，旨在融合陶瓷材料的高硬度与液态装甲的能量耗散特性。通过离散元法（DEM）数值仿真与射流侵彻试验相结合的系统研究方法，深入揭示了该结构干扰聚能射流侵彻的物理机制，并探究了石英砂粒径对防护效能的影响规律。研究结果表明：在射流高速冲击下，该材料主要通过高硬度石英砂颗粒对射流表面产生切削效应、射流侵彻通道诱导石英砂颗粒发生动态回流、冲击载荷导致石英砂层发生动态压实、石英砂颗粒间剧烈摩擦耗散大量能量、部分石英砂颗粒发生破碎进一步吸收能量。这些机制共同作用，有效分散了射流能量并大幅降低了其头部速度。仿真与试验证实，装填粒径为3 mm的石英砂时防护效能最优，可使射流对均质钢靶的侵彻深度显著降低48.15%。该装甲结构成功融合了砂石材料的高硬度与液态装甲的能量耗散优势，为提升装甲车辆、舰船舷侧以及固定防御工事应对聚能射流威胁的防护能力，提供了一种具有潜力的新设计途径。

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气体爆轰下管道弹塑性响应规律与抗爆设计方法研究

付连同1, 杜洋1, 刘元琦1, 王嘉骥1, 孙翼骁1, 张玉涵1, 周凡2

振动与冲击. 2026, 45(10): 194-205.

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管道作为输送各种流体介质的核心基础设施，在国家能源输送系统中扮演着重要的角色。其内部输送的介质往往具有易燃易爆的性质，但由于操作失误、自分解等原因引起的管道内爆炸会导致管道发生结构失效、破裂等，从而造成严重的事故后果，因此如何有效的对管道进行抗爆设计是工业界亟需解决的难题之一。本文基于热黏塑性本构模型、气体爆轰模拟算法以及流固耦合算法，构建了气体爆轰/反射爆轰作用下管道弹塑性响应分析模型，阐明了反射爆轰波传播速度明显低于入射爆轰波，但压力载荷可达到2.4~2.5倍爆轰压力的规律。并针对三种典型材质管道开展了不同气体爆轰/反射爆轰作用下管道动力学响应规律分析，结果表明冲击波对管道的作用并不是由超压单独主导，还与压力冲量、入射与反射爆轰波叠加等因素有关。最后基于同等应变下爆轰/反射爆轰压力所对应的等效静态压力，建立了爆轰/反射爆轰压力与等效静态压力之间的量化关联关系，建立了基于等效静态压力的抗爆管道壁厚设计公式，最终提出了基于理论公式的、简便、高效的管道抗爆设计方法。

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槽盖板对分体式三箱梁竖向涡激振动的抑振效果研究

杨涵1, 2, 马存明1, 2, 郑史雄1, 2, 杨旭1, 2, 曾鼎1, 2

振动与冲击. 2026, 45(10): 206-212.

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分体式三箱梁作为大跨度公铁两用桥的新型断面，其涡激振动特性及控制措施是桥梁抗风设计中的关键问题。以某大跨度斜拉-悬索体系三箱梁桥为工程背景，开展了节段模型风洞试验，系统研究了三箱梁断面在不同攻角下的涡激振动特性，并评估了沿开槽两侧布置的槽盖板措施，揭示了透风率对主梁涡振响应的影响规律。研究结果表明，三箱梁成桥态存在两个竖向涡振锁定区间，其中第一锁定区间振幅对攻角高度敏感，在+3°、0°和–3°时的最大无量纲竖向振幅分别为0.035、0.067和0.081；第二锁定区间的振幅变化则相对较小。涡振的主要诱因源于梁间隙内漩涡，随攻角由+3°减小至–3°，主梁周围漩涡规模逐渐扩大，气动力增强，导致涡振响应加剧。沿开槽两侧设置的槽盖板能够显著抑制竖向涡振，当透风率低于25%时振动基本消失。槽盖板通过重塑流场结构，减弱桥面漩涡并促使间隙涡演化为稳定的大尺度结构，同时将流场分隔为上下两部分，削弱顶板与腹板之间的气流耦合作用，从而破坏周期性涡激力的形成机制，实现了对涡振的有效控制。本研究深化了对分体式三箱梁涡激振动机理的认识，提出的气动优化措施可为类似桥梁断面的抗风设计提供参考。

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柱靴式预制中隔墙底部节点拟静力试验研究

唐泽人1, 赵勇1, 蒋浩梁2, 章邦超3, 叶宇航1, 4, 柳献1

振动与冲击. 2026, 45(10): 213-222.

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为提高大直径盾构隧道中隔墙底部节点的施工效率，该研究将柱靴式连接结构应用于预制中隔墙底部节点。开展了拟静力试验，得到了结构的骨架曲线、破坏模式及力学性能，并与现浇中隔墙进行了对比。结果表明：屈服前两种中隔墙均出现弯曲水平裂缝，现浇中隔墙最后发生剪切破坏，而柱靴式中隔墙出现柱靴搭接钢筋锚固破坏；现浇中隔墙与轨下结构的连接在失效时连接可靠；柱靴式中隔墙与轨下结构的灌浆区域在屈服前已完全脱开，连接螺栓在失效时大部分屈服但仍有继续承载能力；柱靴式中隔墙初始刚度低于现浇中隔墙，但屈服前耗能能力高于现浇中隔墙，屈服后耗能性能下降。柱靴式中隔墙在严重损伤前以转动变形为主，弯曲变形与滑移变形占比先减小后增加，剪切变形则在中隔墙进入严重损伤后增加；两种底部节点形式均未达到刚性节点的要求，但失效时中隔墙与轨下结构连接仍然有效，同时柱靴式中隔墙初始转动刚度高于现浇中隔墙；两种中隔墙在设计荷载下均处于完好状态，建议在墙根下部和轨下结构顶板部位一定范围内设置环向箍筋，提高结构的抗震性能，避免发生锚固破坏。

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水泥浆充填裂隙砂岩破裂模式的跨尺度演化机制与临界前兆特征识别

虞国华1, 李俊杰2, 叶腾飞3, 汪梦剑4

振动与冲击. 2026, 45(10): 223-236.

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为了探究水泥浆充填对裂隙砂岩力学性能及细观破裂机制的影响，采用不同裂隙倾角（0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°）试样开展单轴压缩声发射试验，并结合数字图像相关（DIC）技术对其表面应变场进行同步监测，分析了试件的力学特性、破坏模式、微裂纹演化及破裂失稳前兆特征。试验结果表明：（1）水泥浆充填能显著提升裂隙砂岩的强度与变形能力，其强度随裂隙倾角变化呈“U”形分布；（2）充填改变了裂纹扩展路径与破坏模式，在未充填试件中，破坏模式随倾角增大由张拉主导转为剪切主导再回归张拉主导，而充填试件整体向张拉或张拉-剪切复合型破坏转变，有效抑制了剪切滑移活动；（3）水泥浆充填导致剪切裂纹占比显著降低，尤其在30°~75°倾角区间内，界面黏结效应削弱了裂隙面的滑移趋势；（4）相较于声发射信号的平均中心频率与主频参数，基于临界慢化的预警方法具有更高的前兆响应应力比（前兆响应应力比 > 90%），更接近宏观破坏应力。本研究揭示了水泥浆充填对裂隙砂岩破裂行为的调控机制，为注浆加固岩体的稳定性评价与灾变预警提供了理论依据。

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地铁车站内衬墙振捣工艺对比试验及振捣效果评价方法研究

潘国庆1, 孙九春1, 桑运龙2, 何卫3, 王国波4, 宋世琦3, 信敬强3

振动与冲击. 2026, 45(10): 237-249.

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地铁内衬墙作为地铁车站的关键承重结构，其施工质量直接关系到整体结构的可靠性与服役寿命。混凝土振捣工艺是影响地铁内衬墙施工质量的核心环节，然而相关系统性研究仍较为匮乏。为此，本研究开展了地铁车站内衬墙振捣工艺的对比试验，针对400 mm、600 mm和800 mm三种典型墙体厚度，设计并制作了7片混凝土内衬墙试件，系统考察了附着式、插入式及组合式振捣方式的振动响应特征、振动能量的空间传播规律及其对墙体密实度与均匀性的影响，并结合超声无损检测结果，深入探讨了振动响应与振捣质量之间的内在关联。研究结果表明：（1）附着式振捣具有稳定的周期性振动特性，能量分布均匀，适用于薄墙（400 mm）和中厚墙（600 mm）的大范围均匀振捣；插入式振捣则表现为不稳定的局部高频振动，能量传递离散性较大，更适用于局部区域的强化密实施工；对于厚墙（800 mm），组合式振捣融合了两种振捣方式的优势，协同效应显著，能够有效提升振动能量的穿透深度与整体密实度；（2）振动响应与墙体密实度呈正相关关系，适度的振动水平可显著提升墙体质量，但当振动响应超过某一阈值后，密实度的提升趋于饱和，甚至可能出现下降趋势，表明存在“过度振捣”的风险；（3）养护龄期对墙体密实度与均匀性具有显著影响，是保障施工质量的重要因素。

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海域地震动多阻尼反应谱与其他强度指标的经验相关性研究

胡进军1, 2, 曲震宇1, 2, 刘名吉1, 2

振动与冲击. 2026, 45(10): 250-260.

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5%阻尼比的加速度反应谱（Sa）与其他强度指标（intensity measures，IM）之间的经验相关性已被广泛研究，且已被应用于概率地震危险性分析中。然而，多阻尼比Sa与其他IM之间的经验相关性却少有涉及，海洋工程结构的阻尼比往往不为5%。基于日本S-net台网获取的7276条海底地震动记录，讨论了多阻尼比Sa与常见的9个IM的经验相关性，进一步比较了在不同阻尼比情况下加速度谱强度、速度谱强度与其他IM之间的经验相关性。结果表明，阻尼比的变化对的部分周期段具有显著影响，极差为0.2。阻尼比对和的影响相较于阻尼比对的影响较小，相关系数的极差为0.1。所给出的经验相关系数模型在预测精度方面表现出了良好的性能，可应用于广义条件地震动参数方法，为海洋工程的设计地震动时程选取以及概率地震危险性分析提供参考。

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农居回填土限位—滑移隔震基础系统试验研究

海峰1, 陈锦煊1, 尹志勇2, 景立平3, 李渊1

振动与冲击. 2026, 45(10): 261-272.

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针对单一滑移隔震基础缺乏限位功能、需额外增设阻尼装置导致农居隔震成本高、施工工序复杂的问题，该文提出一种构造措施简易的回填土限位—万向球摩擦滑移隔震基础系统（简称SIF），该系统利用回填土良好的塑性变形实现上部结构限位，并通过万向球构建低摩擦滑移界面，使结构基础与地面振动解耦。为评估其隔震性能，文章开展了无隔震系统振动台试验（简称NIS）以及SIF系统振动台试验，并建立ABAQUS有限元模型，验证了上部结构动力响应特征及混凝土塑性损伤等几何非线性行为。同时分析了敏感参数的影响，并验证了SIF系统在不同频谱特性地震动作用下的稳定性。结果表明：在加速度控制方面，输入不同设计幅值（0.1g、0.2g和0.4g）地震波时，SIF系统隔震率分别为4%、33%、40%；在位移控制方面，SIF系统结构层间位移显著减小，0.4g El Centro地震波输入下减小率达到53%。研究成果表明SIF系统具有良好的隔震性能，说明所提出的回填土限位措施可以等效实现阻尼器性能，为经济性优先的农村住宅抗震设计提供新路径。

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角钢-套筒组合式方钢管柱-蜂窝梁节点抗震性能的试验研究

周淑春1, 徐帅1, 景彦睿2, 郑晓伟1, 吕恒林1

振动与冲击. 2026, 45(10): 273-284.

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对于装配式建筑，高效可靠的梁柱连接节点是保障结构服役安全的关键环节。本文提出了角钢连接外套筒的节点形式，用于连接方钢管柱与蜂窝组合扁梁，其中，考虑了蜂窝梁、楼板效应和钢管柱灌注混凝土组合效应的影响。为进一步探究该节点的抗震性能，开展了1：2缩尺构件的拟静力试验，详细讨论了节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线以及耗能能力，并研究了楼板效应、混凝土灌注与否、蜂窝孔洞特征等对其抗震性能的影响。研究结果表明：① 考虑楼板约束效应的节点承载力提高了23.1%，初始刚度提高了26%；② 柱内灌注混凝土使节点的初始刚度提高了132.7%，同时也可以使节点延性提高60.6%，有效发挥节点耗能能力；③ 蜂窝孔洞对节点的刚度、承载力和耗能水平影响不大。本文研究成果对于推动该类梁柱节点的设计与工程应用具有宝贵借鉴意义。

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融合多任务不确定性的深度残差CVAE两阶段故障诊断方法

张洪亮1, 2, 李嘉成1, 余浩南1, 张宇腾3

振动与冲击. 2026, 45(10): 285-298.

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针对旋转机械故障诊断中数据类别不均衡、深度诊断模型处理长时序振动信号时特征提取能力不足等问题，提出了一种融合多任务不确定性的深度残差条件变分自编码器（Conditional Variational Autoencoder，CVAE）两阶段故障诊断方法。用一维残差神经网络作为编码器的骨干网络，提取振动信号的深层特征；设计基于不确定性理论的多任务损失函数，自适应平衡重建与分类任务权重；引入带类别权重的Focal Loss解决数据不均衡问题；构建两阶段训练策略，第一阶段进行联合训练学习数据分布特征，第二阶段通过数据增强和微调优化分类性能。在径向加载轴承数据集和XJTU-Spurgear齿轮数据集上的实验表明，所提方法的诊断准确率分别达到96.20%和95.45%，宏平均F1分数分别达到94.87%和94.16%，平衡准确率分别达到95.84%和94.67%，各项指标均优于现有方法，验证了该方法在不均衡故障诊断中的有效性。

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基于物理引导深度学习的齿轮故障诊断数据增强方法

叶红江北, 陈震, 潘尔顺

振动与冲击. 2026, 45(10): 299-308.

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针对齿轮故障诊断中存在的故障样本稀缺、物理模型准确性不足等问题，提出一种基于物理引导深度学习的数据增强方法。首先，构建齿轮系统纯扭转动力学模型，考虑到物理模型在真实场景适应性方面的局限，引入具有注意力机制的条件生成对抗网络残差补全模块，形成物理引导深度学习的数据增强模型，以生成贴近真实场景的状态数据。模型采用两阶段训练架构：借助粒子群优化算法对动力学模型关键参数进行优化；计算改进后的动力学模型输出与真实信号的残差，将裂纹程度作为条件标签输入，采用梯度下降法对生成对抗网络进行参数训练。最后通过齿轮故障诊断数据集验证了方法的有效性，并与现有方法进行了对比，本方法通过物理模型与深度学习的优势融合，为小样本场景下的齿轮裂纹故障诊断提供了高质量的数据支撑。

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不同尺度两轮起落架气动噪声特性及其相似准则

范正磊1, 宋玉宝1, 田昊1, 赵佳锡1, 赵鲲1, 郑国雨2

振动与冲击. 2026, 45(10): 309-318.

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将缩比起落架模型的风洞试验结果合理外推，准确评估真实起落架的气动噪声特性，能够有效降低试验成本。基于不同尺度两轮起落架气动噪声风洞试验结果，开展了其远场噪声特性、噪声源分布以及相似准则研究。研究结果表明，不同尺度两轮起落架的宽频噪声及Helmholtz数相似的离散噪声，其特性基本一致；大尺度起落架远场噪声频率选择Helmholtz数相似、马赫数比例律N取7进行归一化，可以使得宽频噪声及Helmholtz数相似的离散噪声能够很好的吻合；同样，基于中尺度两轮起落架的外推结果能够很好的预测大尺度两轮起落架的宽频噪声和Helmholtz数相似的离散噪声；由于不同尺度两轮起落架远场噪声中Strouhal数相似的离散噪声存在一定的差异，使得基于中尺度两轮起落架远场噪声的外推结果不能够很好的预测大尺度两轮起落架远场噪声中Strouhal数相似的离散噪声。

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含负泊松比蜂窝芯的夹层圆柱壳隔声特性理论与仿真研究

陈金耀1, 闫文杰1, 2, 殷晓龙1, 张亚博1, 乔朱晏民1, 李祯焕1

振动与冲击. 2026, 45(10): 319-326.

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相较于传统轻质隔声结构，负泊松比蜂窝结构在承受冲击或振动载荷时具有良好的抗变形能力和稳定性。针对含负泊松比蜂窝芯的夹层圆柱壳，采用理论计算和仿真分析的方式研究了其在0-1000Hz频率范围内的隔声性能。首先通过声学仿真软件建立有限元模型，并与理论计算结果对比，验证模型的精度及有效性。其次，通过与传统蜂窝结构进行对比，负泊松比蜂窝结构的平均隔声量较传统蜂窝结构提高了5.5%，表明负泊松比蜂窝夹层壳相较于传统蜂窝夹层壳在低频域内具有更为优异的隔声性能。最后，分析讨论了蜂窝芯胞元参数变化对结构隔声特性的影响。结果表明：当胞元厚度减小、内壁夹角增加、内壁长度增大、长横梁减小，负泊松比蜂窝结构夹层圆柱壳隔声量有所提升。

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刊出日期：2026-05-28

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