振动与冲击

Select

钱开开, 高芳清, 黄磊

振动与冲击. 2026, 45(14): 1-13.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

梁类结构的动力学特性受其横截面几何形态约束，而工程中通常只能获取有限阶固有频率及有限测点处的振型。由有限模态信息反推梁截面几何分布在数学上属于欠定且强病态的逆问题并对噪声敏感。针对该问题，该研究将其表述为统计意义下的逆映射逼近问题，提出了一种基于深度学习的梁截面几何场端到端重构方法。通过引入几何占比场表示并构建由全连接编码与残差卷积细化模块组成的网络，实现“模态特征-几何分布”的直接映射，从而避免传统迭代反演的高计算代价。数值结果表明，该方法能够稳定恢复截面的主要几何轮廓，且在推理阶段具有百毫秒量级的预测效率；分辨率对比与噪声扰动试验进一步验证了其精度与稳定性。为有限模态条件下的结构几何重构提供了一种高效的数据驱动替代方案。

Select

物理引导下基于时空图卷积网络的高速列车蛇行运动峰值预测方法

安亮亮1, 宁静1, 2, 张兵3, 陈春俊1

振动与冲击. 2026, 45(14): 14-23.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

高速列车在运行过程中出现的蛇行运动严重影响行车安全与稳定性，准确预测构架横向加速度峰值对监测蛇行状态具有重要意义。针对现有峰值预测方法面临的传感器类型单一、神经网络模型缺乏动力学机理约束与动态适应性以及轨道不平顺等激励信息难以实时获取影响预测精度等问题，提出了一种物理先验知识引导的时空图卷积神经网络预测方法以实现构架加速度峰值的精准预测。利用门控循环单元与时间注意力机制隐式提取时序信号中蕴含的轨道不平顺激励等时间特征；并通过将列车部件物理连接先验知识与数据动态关联相结合，构建随运行状态演化的动态邻接矩阵；而后将上述时空信息输入到包含残差连接的图卷积网络中捕捉节点间的空间拓扑依赖，实现多传感器数据的深层时空特征融合与构架未来加速度峰值的精准回归。基于实测线路数据与滚动试验台数据的验证结果表明，所提方法的预测精度优于其余对比模型，展现出更强的泛化能力与物理可解释性，为高速列车蛇行运动监测提供了有效的智能化解决方案。

Select

考虑风浪流联合作用的浮式风机悬链式系泊动力特性及索-台耦合响应研究

李书进1, 2, 宋玉青1, 赵源1, 2, 王瑞勃1

振动与冲击. 2026, 45(14): 24-35.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

考虑到传统准静态法在海上浮式风机(floating offshore wind turbine，FOWT)悬链式系泊系统计算中忽略了其受到的环境作用，无法直接得到系泊自身力学特性及运动响应问题，建立了一种考虑风浪流联合作用的悬链式系泊动力学精细化模型对其动力特性及索-台耦合响应进行分析。该模型以集中质量模型为基础，通过对系泊张力和阻尼力的算法加以改进，在应变和应变率计算中将上一时间步得到的系泊位置关系代入下一步的迭代计算，提高处理的连贯性和计算效率。模型采用Morison方程计算系泊所受波浪力，并引入尾流振子模型描述系泊的涡激振动，同时考虑了系泊与周围流场的耦合等效应。以Spar型FOWT为例，利用所建系泊模型，对系泊在风浪流联合激励下的动力响应以及索-台耦合效应等问题进行了深入分析，同时对模型的准确性和可行性进行了验证。结果表明，相比传统的准静态方法，所建系泊模型不仅能准确计算系泊提供给平台的恢复力，还能得到系泊在复杂海洋环境下的自身运动状况，特别是流致涡激振动的影响，以及与风机上部结构的耦合情况，为系泊系统设计、参数研究、疲劳分析及安全评估等提供理论依据和指导。

Select

基于子域分解法的扁线电机定子各向异性材料参数及模态频率的计算

孙勇宁, 谢颖, 蔡蔚, 叶弼天, 王文凯

振动与冲击. 2026, 45(14): 36-44.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

模态分析是NVH（Noise, Vibration and Harshness）计算的基础，为求快速准确地计算扁线电机定子系统的模态频率，精确的材料参数确定至关重要。针对这一问题，提出了一种基于子域分解法的定子系统正交各向异性材料参数的计算方法。依据电机定子系统的整体形状特征，引入了等效单层圆柱壳的理论模型，并基于各材料的空间分布特征对定子系统进行了分块处理，该处理方法充分考虑了绕组端部对模态的影响。利用估算复合材料弹性性能的Voigt和Reuss理论对每一部分的材料进行等效参数计算，再将各部分整合，最终得到整个等效圆柱壳的正交各向异性材料参数。根据上述计算结果并结合圆柱壳的结构参数，可以计算出任意阶模态的频率。最后通过模态试验和有限元仿真验证了所提方法的合理性，为电机初期设计避免共振提供了参考。

Select

基于多重尾波干涉特征解耦的混凝土温度效应量化方法

薛文琪1, 郑罡2, 钱骥1, 宋林正1, 陈鹏1

振动与冲击. 2026, 45(14): 45-54.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为量化温度对混凝土超声尾波的影响，提出一种多重尾波干涉特征解耦方法（MCWI）。该方法将尾波波形变化解耦为相位偏移、频率伸缩及幅值演变三项特征，通过互相关函数与奇异值分解实现特征的有序提取，并构建相应的逆变换流程。基于两片混凝土工字梁的自然变温试验，获取了高信噪比尾波序列。利用该方法提取特征参数，建立其与温度的量化模型，并通过逆变换分析温度影响。结果表明，三类特征参数与温度呈近似线性关系，拟合优度均高于0.97，三类特征分别对应波速的热弹效应、频散特性及能量重分布。经特征参数逆变换后，尾波信号波动性下降约90%。本研究构建了一种结合特征提取与逆变换的多重尾波干涉分析框架，可为温变环境下混凝土结构超声监测的抗干扰分析提供参考。

Select

分步型海洋平台随机模型修正方法研究及模型试验

马春可1, 张宗峰2, 聂杰文1, 蒋玉峰1, 徐明强1

振动与冲击. 2026, 45(14): 55-65.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

建立准确反映结构动力响应及时变特性的有限元模型是海洋平台结构健康监测及安全评估的首要前提。针对海洋平台随机模型修正中多目标冲突、噪声敏感性及计算效率不足等问题，提出分步优化思想、建立全新的海洋平台结构随机模型修正策略，将整个随机修正过程分为两个阶段：第一阶段以欧式范数为目标函数优化参数均值和标准差，确保实测与模型频率分布重叠；第二阶段采用KL散度单目标函数修正分布差异，避免多目标函数间的相互干扰，从而提升方差修正精度。以导管架平台为对象，设计多组数值模拟工况系统分析分步型方法性能，并通过缩尺物理模型试验进行验证。结果表明：分步型方法可实现修正参数均值、标准差及方差等分布参数的高精度求解，相较于直接型方法可获得更为优异的修正效果，同时具有较强的噪声鲁棒性。

Select

一种用于医疗仪器储运的固定减振机构的动力学分析

陈康, 张弛, 冯岩, 赵亚杰

振动与冲击. 2026, 45(14): 66-76.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对野战医院医疗仪器在“运输—展开—作业”全周期面临的强冲击与宽频随机振动问题，设计一种集成正反牙丝杆光轴固定与斜置弹簧减振的一体化机构。固定部分采用两套正交交错丝杆配合弹性绑带，实现0~40  mm快速调节与多型号仪器兼容；减振部分由高密度铝合金镂空底板与30°斜置弹簧构成。以离心机为对象，通过Abaqus进行模态与谐响应分析，优化阻尼系数（ξ=0.2）及减振底板加强筋布局，使第三阶固有频率由50  Hz降至41  Hz，有效避开激励频率，使加速度传递率降至13.17%（实验值为13.03%），满足ISO14644-7抗震要求。基于GB/T4857.23-2021开展随机振动仿真与野外卡车实验，仿真获得的机构支撑座输出功率谱密度PSD较输入PSD在各频段均显著衰减，输出加速度均方根RMS值较输入谱RMS降低75.17%，实验与仿真PSD主峰误差约为5.4%、RMS误差约为16.6%。结果表明，该机构在典型野战工况下具备优异的频选隔振性能，为精密医疗仪器高机动储运提供轻量化、模块化技术方案。

Select

基于风洞试验的大高宽比十字形超高层建筑气动外形优化研究

邓挺1, 王仰雪1, 傅继阳1, 2

振动与冲击. 2026, 45(14): 77-86.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

超高层建筑在强风作用下容易产生显著的风致效应，其气动特性直接影响结构的安全性和使用性能。本文通过高频底座天平测力风洞试验，系统分析了大高宽比十字形截面建筑的抗风性能，重点探讨了开洞、表面凸起和角区切角等优化措施对建筑风致响应的控制效果。研究结果表明：对于大高宽比的十字形截面建筑，开洞优化设计能够显著改变气动力特性，进而有效降低结构的风致响应，特别是在较高重现期和较大周期比条件下，风荷载作用下的结构响应得到了显著改善；而表面凸起的矩形竖向肋条减振效果较差，在实际工程中的适用性有限；角区切角措施在加速度方面具有一定减振效果，但在基底弯矩控制方面未表现出明显优势，反而可能加剧横风向的基底弯矩。通过对不同优化措施的对比分析，研究发现，优化措施的选择应根据建筑物的周期比特性及风速条件综合考虑。

Select

龙卷风风场试验模拟与关键影响参数分析

胡传新1, 2, 鲍裕隆1, 柴小鹏3, 赵林4

振动与冲击. 2026, 45(14): 87-96.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

龙卷风是最具有破坏力的自然灾害之一，近年来对新能源设施带来了严重的经济损失，并造成重大人员伤亡。本研究基于武汉科技大学龙卷风模拟器，系统研究了地表粗糙度、龙卷风移动速度对龙卷风风场结构的影响。研究表明：涡流比在0.167至0.765范围内变化时，最大切向速度与涡核半径均呈先增大后减小的趋势。地表粗糙度的增大显著改变风场特性。粗糙度为0.36mm时，近地面切向速度峰值显著高于光滑地面，切向速度峰值最大；随着风场高度增加，切向速度峰值显著减小。三种粗糙度的涡核半径延伸幅度为：0.36mm＞0.16mm＞0（光滑）。移动龙卷风的涡核结构沿高度分布呈现显著不对称性，整体向移动方向倾斜。前后端涡核半径比值(rv,f/rv,b)随高度的增加而减小，且近地面处后端切向风速峰值更大；当移动速度由0.015 m/s增至0.045 m/s时，移动速度的增加虽扩大了龙卷风的涡核尺度，但后端的切向风速峰值显著减弱，使龙卷风倾斜程度增大。移动龙卷风存在多方向的涡核漂移现象。在发电厂冷却塔等高耸薄壳类结构的抗风设计中，必须重点检测其在复杂风压分布下的承载力。对于较高密度的低矮建筑群（如大型光伏板阵列、农舍等），其在近地面层将承受龙卷风增强的切向风速作用，因此应着重提升基础抗拔与抗剪承载力，并加强上部主体结构的抗扭性能。研究可为龙卷风活跃区建筑结构抗风设计提供一定理论支撑与设计依据。

Select

轴孔配合间隙与脂润滑协同下小模数齿轮副的动力学特性研究

胡波1, 2, 宁敏1, 肖泽亮1, 汪红兵1, 2, 董建雄1

振动与冲击. 2026, 45(14): 97-107.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在定轴轮系小模数齿轮传动系统中，通常将中间级齿轮设计在固定轴上旋转，轴孔配合间隙随之产生；且小模数齿轮常使用油脂进行润滑。这两大特征的共同作用使得小模数齿轮传动的动力学性能发生显著变化。为此，本文综合考虑轴孔间隙与润滑对小模数齿轮接触的影响，结合弹流润滑理论与势能法，构建了轴孔间隙与脂润滑协同下的小模数齿轮副的时变啮合刚度与非线性动力学模型，研究了轴孔配合间隙对脂润滑小模数齿轮传动系统啮合刚度、非线性行为与接触损失率的影响。研究结果表明：脂润滑可以强化齿轮的啮合刚度，轴孔配合间隙却会弱化齿轮的啮合刚度。轴孔配合间隙对脂润滑小模数齿轮系统中高速区的非线性行为有明显影响，会明显增大脂润滑小模数齿轮传动系统的振动，0.02mm的轴孔间隙引起系统失稳转速的阈值降低35.8%。本文研究内容对齿轮中心孔与固定轴间的间隙设计提供了数据支撑，可为小模数齿轮副的减振降噪设计提供重要的理论模型。

Select

路基分层填筑上层压实对下层再压实效应研究

殷建光1, 肖成志1, 崔新壮2, 但汉成3, 潘鹏1

振动与冲击. 2026, 45(14): 108-118.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为明晰路基分层填筑过程上层压实对下层再压实质量的影响规律，本文基于室内振动压实试验，分析含水率对压实过程响应特性影响及其与压实度和回弹模量关系；随后系统研究下层含水率w1、击实时间t1及高度h1对再压实后的压实度Kre及回弹模量Ere影响，并结合规范标准评估下层再压实可行性；最后采用多元回归方法构建Kre与Ere预测模型并进行评估验证。结果表明：回弹模量与压实度呈显著正相关，与含水率呈先增后减非线性规律；上层压实作用可显著提升下层再压实质量；Kre与Ere均随w1和h1变化呈先增后减趋势，其中w1=wopt且h1=70 mm时最优；下层压实度差值及回弹模量差值随t1呈上升趋势，且高含水率工况更为敏感；压实过程需合理控制w1、t1和h1，否则下层再压实质量难以满足规范要求；此外，Kre和Ere多元非线性模型的RMSE和MAPE均低于10%，且Kre模型的预测精度更优。研究成果有助于揭示路基分层填筑再压实作用机理，为现场压实质量控制提供新思路。

Select

涡流效应对MRE隔振器响应时间的影响及开槽结构的优化

浮洁, 王思宇, 钟灿, 代镇宇, 余淼

振动与冲击. 2026, 45(14): 119-126.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

本文针对精密加工或测量平台中磁流变弹性体（MRE）隔振器磁场响应导致系统延时的问题，分析涡流效应机制，提出通过器件结构优化减少涡流效应的方法。首先，对MRE隔振器的响应时间进行分析，推导涡流效应与器件结构尺寸、材料参数等函数关系，通过仿真分析影响涡流效应的主要因素，并提出对MRE隔振器结构进行开槽的方式来减小涡流效应。其次，对器件结构进行开槽深度、数量和宽度等参数的分析，得到最优的开槽参数。最后，在不同激励电流条件下进行器件响应时间测试，结果表明，所提出的开槽结构对响应时间最大可减小31.85%。

Select

考虑双滑移面的三层组合梁的解析动力矩阵法

王立波1, 牟文成1, 孙琪凯1, 张楠1, 张程2, 徐朝3

振动与冲击. 2026, 45(14): 127-135.

摘要 ( )

可视化

本文基于Timoshenko梁理论，考虑各层剪切变形及层间滑移的影响，推导了三层部分相互作用组合梁的解析动力矩阵。矩阵中包含了三层组合梁的自振频率，并且推导过程中并未引入位移或者力的近似形函数，因此该矩阵具有解析性。采用迭代求解的方法可以从解析动力矩阵中求解三层组合梁的自振频率。通过与文献方法、ANSYS有限元计算结果对比，验证了本文方法的正确性。为验证普适性，计算了不同层厚的简支梁与连续梁，对比ANSYS有限元结果，误差小于5%。最后以简支平钢腹板组合梁为例，说明其工程应用前景。研究结果表明：解析动力矩阵法适用于分析三层部分相互作用组合梁的动力特性，且计算过程具有数值稳定性。

Select

环境水体中上升气泡与油滴碰撞动力学行为机理研究

张鹏飞1, 2, 廖斌1, 2, 孙敏书1, 2, 曹玉龙1, 2, 赵航1, 2, 卜洋1, 2, 陈善群1, 2

振动与冲击. 2026, 45(14): 136-150.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以数值模拟为主要手段对环境水体中上升气泡碰撞油滴动力学行为及其内在机理进行了系统性的研究工作。首先，发掘出黏附模式、包裹模式以及穿透模式等三种上升气泡碰撞油滴的典型演变模式；其次，从能量角度揭示了Weber数（We）、Reynolds数（Re）以及气泡与油滴初始尺寸比（D）等无量纲参数对于上升气泡碰撞油滴动力学行为的影响机制；最后，建立了上升气泡碰撞油滴典型演变模式与We、Re、D等无量纲参数的依赖关系图谱。结果表明，上升气泡与油滴之间的能量传递、转换直接影响了上升气泡与油滴碰撞的动力学行为；随着We以及Re的增大，上升气泡碰撞油滴典型演变模式发生从包裹模式到穿透模式的转捩；随着D的增大，上升气泡碰撞油滴典型演变模式发生从包裹模式到穿透模式再回到包裹模式的转捩；We-Re对上升气泡碰撞油滴典型演变模式的影响规律与Re-D较为接近。

Select

六自由度精密隔振台的辨识与刚度解耦控制

黄山1, 2, 王嵩1, 2, 于梦溪1, 穆瑞楠1, 李宗峰1, 董文博1

振动与冲击. 2026, 45(14): 151-161.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

对为了实现对地基六自由度隔振平台的高精度主动隔振控制，解决传统隔振平台支撑结构的交叉耦合的问题。本文在已有的六自由度加速度闭环控制策略的基础上，增加了系统辨识与刚度解耦控制方法。通过线性扫频选取耦合程度较高的频率对系统做针对性的多频点开环激振，而后采用最小二乘法求解得到系统刚度与阻尼矩阵，再对刚度矩阵做解耦控制，实现了对系统特征的准确辨识与解耦工作，有效地改善了隔振装置的多自由度综合振动抑制水平，实现了对该多输入多输出控制系统的特征辨识与刚度解耦。对采取上述方法的主动隔振系统做控制效果试验验证后，证明了该解耦控制策略的有效性。试验结果显示系统解耦前后多自由度综合WRMS性能指标由4.08×10-7g提升至3.44×10-7g，提升15.69%；结果表明，施加刚度解耦后的隔振台能基本满足空间与地基精密试验所需的多自由度的高精度隔振控制性能需求。

Select

耦合流体惯性、空化与温粘效应的挤压油膜阻尼器动力学建模与实验研究

邵俊华1, 张娜2, 龙新华3, 孟光3, 刘显波1

振动与冲击. 2026, 45(14): 162-178.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为精确预测并提升现代航空发动机转子系统在复杂工况下的动力学性能，挤压油膜阻尼器（Squeeze Film Damper, SFD）的高保真建模与仿真至关重要。传统模型常忽略流体惯性、油膜空化及温粘效应等因素，限制了其预测精度与应用范围。本研究建立了一个耦合上述关键物理因素的SFD综合动力学模型，并进一步构建了SFD-转子系统耦合动力学方程。该模型以Reynolds方程为基础，引入了流体惯性项，采用Elrod空化算法描述油膜的断裂与再聚合行为，并计入了润滑油的温粘特性。通过有限差分法对耦合控制方程进行数值求解，系统分析了转速、供油压力与温度等参数对SFD非线性刚度与阻尼特性的耦合影响。研究表明，流体惯性在高雷诺数下显著改变油膜压力分布及空化区域，而供油压力与温度则共同决定了非线性特性的演化规律。为验证模型有效性，搭建了高速转子-SFD系统实验平台，实验结果与数值预测吻合良好。研究成果为高性能SFD的设计优化与航空发动机转子系统的振动控制提供了更完善的理论依据与工程指导。

Select

导轨形貌与预紧力耦合下的微重力落塔导向单元动力学优化

汪铭江1, 2, 3, 马名中2, 3, 卢露2

振动与冲击. 2026, 45(14): 179-187.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

微重力落塔是开展短期微重力实验的重要地面模拟设施，其导向系统的动态性能直接影响落舱运动的平稳性与微重力实验水平。以电磁驱动微重力落塔为研究对象，针对导向系统中导轨形貌与预紧力的耦合效应开展研究。基于Hertz接触理论，建立了导向单元的三自由度耦合动力学模型，分析了弹簧刚度与预紧力对系统振动的影响机制，确定了二者的最优匹配区间。进一步量化了弯曲、失调与台阶三种典型导轨不平顺对实验舱加速度响应的影响。仿真结果表明，台阶不平顺引发的振动最为显著，其加速度均方根值为弯曲与失调工况的2.3倍以上。通过旋转实验平台验证了模型的有效性，实验与仿真结果趋势一致。本研究为微重力落塔导向系统的动态优化提供了理论依据与工程指导。

Select

融合路面识别算法的双阀半主动悬架控制研究

朱龙威, 罗建南

振动与冲击. 2026, 45(14): 188-198.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对前方未知路况下半主动悬架性能难以充分发挥的难题，本文提出了一种基于动力学响应路面识别的双阀阻尼优化控制策略。首先，建立了含悬架限位块与车轮跳离等非线性因素的半车模型。在考虑系统时滞的情况下，采用MOEA/D多目标优化方法，求解适用于不同路面工况的控制器最优电流映射关系。设计了一种新型融合路面识别算法，通过前端车身加速度统计值识别路面等级，以实时优化前、后双阀半主动悬架的阻尼参数，结合基于前轮加速度阈值的轴距预瞄方法，实现对瞬态冲击的提前检测，并为后悬架系统提供预瞄信息。结果表明，即使减振器系统存在较大时滞的情况下，融合路面识别算法仍能有效地识别路面等级以及冲击路面水平，实现双阀半主动悬架的自适应调节，展现出良好的抗时滞特性，并显著优化了悬架性能。本研究为高性能半主动悬架控制算法的开发提供了有效支撑。

Select

一种全域有效型磁流变阻尼器的设计与性能分析

罗添洲1, 张艳娟1, 2, 王强1, 陈曦1

振动与冲击. 2026, 45(14): 199-208.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对传统磁流变阻尼器存在磁场利用率低、阻尼力动态调节范围窄、阻尼器结构尺寸较大等问题，提出了一种全域有效型双出杆磁流变阻尼器。其核心创新在于励磁结构：励磁线圈沿轴向阵列缠绕于内缸体内部，且线圈之间均匀嵌入隔磁肋条。有限元分析与数值分析结果表明，该阵列线圈与隔磁肋条构成的励磁结构能够在阻尼间隙内激发耦合复合磁场，实现了阻尼间隙全域的均匀磁场激励；进一步通过数值分析表明有效阻尼间隙系数𝐾cov提升至0.99，较传统单线圈、复合线圈绕轴结构的𝐾cov提高178–204%。在振幅10 mm、频率2 Hz的正弦激励下，该设计方案的最大输出阻尼力达到7907 N，最大可调阻尼比为59.45，显著实现了输出阻尼力幅值及其动态调节范围的同步提升。该励磁结构为高性能、小型化磁流变阻尼器的应用提供了新型解决方案。

Select

高温环境下车载氢系统抗冲击性能分析及轻量化设计

贾瑞1, 郭永智2, 赵冠熹3, 4, 韩锐1, 4, 何太碧5, 王晓城6

振动与冲击. 2026, 45(14): 209-221.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了探究车载氢系统在高温环境下的抗冲击力学性能，在保证安全性的前提下进一步实现系统轻量化设计，以某车载氢系统为研究对象，对其高温和冲击耦合工况下安全性能开展仿真分析，并以其框架杆件为轻量化优化核心对象开展分析和设计。通过灵敏度分析筛选出3组优化杆件，基于Box-Behnken Design设计试验方案，构建了以杆组厚度为设计变量，以系统质量和XYZ三个方向受到冲击时的最大应力为优化目标的响应面模型，将仿真结果和响应面模型预测结果进行对比和分析，验证了仿真模型和响应面模型的可靠性和准确性。由此确定了系统质量和应力间的关系，获得了在优化范围内3组优化杆件的最佳优化方案。结果表明，氢系统在满足安全性要求的同时，质量可减轻100kg，相比于原质量减重5%，为车载氢系统多工况安全和结构优化提供了可行的路径。

Select

基于JH-2模型的风挡玻璃力学性能及抗冲击特性研究

王世明1, 张杰1, 彭勇2, 贾旭1, 马铭泽1, 陈家运1

振动与冲击. 2026, 45(14): 222-232.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

基于同材质浮法玻璃的JH-2本构模型，并结合动态松弛法模拟残余应力分布，建立了一套适用于钢化玻璃的冲击仿真方法。首先，通过准静态与霍普金森杆冲击试验，结合理论分析建立了浮法玻璃JH‑2强度模型，并利用弹道侵彻仿真与优化反求方法标定了损伤参数。在此基础上，采用动态松弛法模拟钢化玻璃的残余应力分布，构建了可用于冲击响应分析的有限元模型。后续开展的落锤冲击试验结果与仿真结果吻合良好，验证了所建本构模型与仿真方法的可靠性。研究表明：冲击力在波动中迅速上升并稳定于约1.75 kN，随后波动下降；玻璃失效时受载面呈蛛网状裂纹。裂纹尖端应力呈周期性演化，循环经历应力集中、裂纹扩展、能量释放、应力衰减与再次集聚的循环过程。

Select

基于RF-xLSTM模型的结构健康监测数据恢复研究

杜永峰1, 2, 王翠云1, 朱前坤1, 2, 郝佳欣1

振动与冲击. 2026, 45(14): 233-244.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对结构健康监测系统因电源、网络和传感器等原因引起的复杂数据缺失难题，提出一种融合随机森林（Random Forest，RF）与扩展长短时记忆网络（extended Long Short-Term Memory，xLSTM）的双阶段数据恢复模型RF-xLSTM。模型构建了递进式误差修正机制：第一阶段利用RF的特征学习能力对缺失值进行初步填充，第二阶段利用xLSTM的深度时序建模优势，捕获数据的非线性时间依赖性并动态修正RF阶段的潜在误差。基于桥梁健康监测系统实测加速度数据，以归一化均方根误差（normalized root mean square error，NRMSE）和平均绝对误差（MAE）为评估指标，验证了模型在不同数据缺失率（Missing Rate，MR）下的性能。结果表明，当MR≥30%时，RF-xLSTM恢复精度显著提升，与xLSTM模型相比，NRMSE值可降低2.50%，MAE减少0.006 m/s2；较CNN模型，NRMSE值降低2.19%，MAE减少0.001m/s2；较GRU模型，NRMSE值降低3.64%，MAE减少0.004m/s2；较RF模型，NRMSE值降低2.67%，MAE减少0.002 m/s2。进一步融合邻近传感器的时空相关性，模型在MR≥50%高缺失率下的恢复效果获得实质性提升。算法成功应用于寒冷地区超长隔震结构隔震支座位移数据的缺失恢复，验证了其在复杂结构监测场景下的普适性和有效性。

Select

基于宽度无监督域适应的两阶段滚动轴承故障诊断新方法

王玉静1, 王洪起1, 康守强1, 王福康1, 刘欢2, 吕文敏1

振动与冲击. 2026, 45(14): 245-258.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对滚动轴承故障诊断领域中类别不平衡下的域适应(CIDA)问题，提出一种基于宽度无监督域适应的两阶段滚动轴承故障诊断新方法。第一阶段，采用一种基于频域均方根的数据预处理方法对类别不平衡的滚动轴承时域数据进行降维，再根据工况不同划分源域和目标域，并提出一种宽度特征迁移网络解决无监督域适应问题。具体而言，利用宽度学习系统(BLS)对预处理后的数据进行特征提取，得到源域和目标域的特征样本集；采用流形嵌入分布对齐进行特征对齐从而快速获取目标域数据伪标签。第二阶段，提出一种新的样本筛选策略，通过构造复合指标RC来对目标域伪标签的可靠性进行排序并选出目标域中可靠样本；引入含有梯度惩罚的改进生成对抗网络对筛选出的可靠样本进行数据增强，得到平衡样本集；最后输入目标域剩余样本至经平衡样本集训练过的BLS，实现诊断。经凯斯西储大学(CWRU)和江南大学(JNU)轴承数据集的实验验证，所提方法能够有效解决故障诊断领域的CIDA问题，平均准确率可达98.05%和96.84%，且较深度迁移方法耗时更少。

Select

基于图扩散卷积混合专家模型的行星齿轮箱故障诊断

谢莹1, 2, 杜凌乾3, 郑晶鑫3, 闻立杰4, 许荣斌1, 5

振动与冲击. 2026, 45(14): 259-270.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对现有图神经网络在刻画行星齿轮箱振动信号中复杂频域依赖与多尺度结构特性方面的不足，提出一种基于图扩散卷积混合专家模型的行星齿轮箱故障诊断方法。首先通过自适应滤波从复杂振动信号中高效提取多尺度频域特征以构建能够反映频谱依赖关系的图结构；随后，设计多层图扩散专家，通过不同扩散阶数和衰减系数的专家层实现从局部邻域到全局拓扑的多尺度特征提取；最后，构建节点特征驱动的交叉注意力动态路由机制，根据节点与专家间的注意力相似度分配专家权重，实现特征级自适应融合。在两个行星齿轮箱数据集的试验结果表明，所提出的模型在故障识别精度与模型鲁棒性方面均优于现有模型，验证了其有效性与泛化能力。

Select

基于多模态特征交叉校正与融合的域自适应故障诊断方法研究

关意龙1, 2, 3, 房浩1, 2, 3, 史珈硕1, 2, 3, 郭志忠1, 2, 3, 金怀平1, 2, 3

振动与冲击. 2026, 45(14): 271-287.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对变工况下旋转机械的多模态故障诊断难题，现有诊断方法性能常受限于模态的信息交互不足与融合程度浅两大瓶颈。为此，提出了一种多模态特征交叉校正与融合的域自适应(multi-modal feature cross-correction and fusion based domain adaptation，MCCF-DA)故障诊断方法。首先，针对振动冲击与电流调制之间的分布差异，在特征校正模块(feature correction module，FCM)中引入跨模态引导机制，对特征进行清洗与双向校准。随后，特征融合模块(feature fusion module，FFM)基于机电耦合机理设计双向交叉注意力，实现校正后特征的深度交互与信息增强。最终，生成的融合特征被送入条件域适应(conditional domain adaptation, CDA)模块，通过类别感知对抗训练机制提取域不变特征。通过实际轴承故障案例的试验结果表明，所提方法能充分提取多模态互补信息，在域间差异大的迁移任务上诊断性能显著提升，准确率较域适应基线模型提升15%。

Select

基于多特征融合与SMoE-Transformer的小样本复合故障解耦诊断方法

闫士伟1, 3, 张凤丽1, 3, 李嘉琦2, 3, 王金江2, 3

振动与冲击. 2026, 45(14): 288-296.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对工业场景中复合故障样本稀少、故障特征耦合强所带来的复合故障解耦难题，提出了一种基于多特征融合与SMoE-Transformer的复合故障解耦诊断方法。首先，利用小波包分解对振动信号进行预处理，并通过多特征融合模块提取局部特征与全局特征构建多维特征矩阵作为故障解耦模块的输入。故障解耦模块引入稀疏混合专家与Transformer解码器，通过交叉注意力机制与多标签查询向量预测每个单一故障成分的概率，将复合故障预测并输出为多个单一故障标签的组合以实现故障的解耦分析。通过轴承数据集对该方法的有效性进行了验证。结果显示，所提出方法的复合故障解耦诊断准确率达到98.36%，在小样本条件下实现了更高的诊断精度。

Select

基于声学特征优化与残差全连接网络的煤矸识别方法研究

曹登阳1, 刘后广1, 2, 饶柱石3, 杨善国1, 2, 刘建树1, 程新雨1, 刘送永1, 2

振动与冲击. 2026, 45(14): 297-309.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对综放开采放顶煤中的煤矸识别需求，基于声学特征的识别方法因成本与效率优势备受关注。但该方法易受环境噪声干扰，并且对于模糊样本识别能力不足。针对上述问题，本文提出一种融合声学特征优化与残差全连接网络的煤矸识别方法。该方法首先采用改进谱减法抑制模拟复杂环境噪声，再基于人耳听觉感知模型，通过人耳外耳 - 中耳 - 耳蜗三级生理结构三级协同处理，定向强化煤与矸石的声学差异：外耳模拟双共振峰特性，以高斯型响应增强特征频段能量；中耳依据听小骨链传导原理，构建分段线性传输模型，实现声能高效转换；耳蜗结合基底膜频率拓扑与外毛细胞非线性增益，对差异频段施加动态增益，并通过类别特异性优化定向增强煤与矸石的声学差异；然后构建多维度声学特征集，结合合成少数类过采样技术，平衡正负样本分布降低模型学习的偏向性，使其不过度依赖多数类样本的特征模式；最后构建残差全连接网络，引入难例挖掘机制，优化模糊样本分类性能。实验结果表明：在模拟复杂噪声环境下，该方法宏平均F1分数达97.50%，煤矸识别准确率为97.52%，验证了该方法具有很好的识别能力。

Select

基于PCA的近断层区域脉冲地震动模拟方法研究

李晓莉1, 马红利1, 弓智超1, 王东升2

振动与冲击. 2026, 45(14): 310-320.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为提高近断层脉冲型地震动模拟结果与实测记录的一致性，提出一种多参数约束的脉冲型地震动数值模拟框架。该方法基于Baker小波参数识别与主成分分析相结合，对实测地震动进行特征提取并构建脉冲地震动的母波基底。通过建立遗传算法评价函数，对合成地震动的多项参数进行匹配，求解母波的最优组合系数，使模拟结果同时满足脉冲波形特征与统计参数要求。以1999年中国台湾集集地震强震记录为例，对所提方法进行验证，并与传统混合模拟方法进行对比分析。结果表明，该方法在加速度峰值、持时及频谱特性等关键参数上与实测记录具有更高的一致性，能够有效保持脉冲地震动的典型特征，为近断层区域结构抗震分析提供可靠的地震动输入。

Select

基于主体结构简化模型的塔冠幕墙地震效应分析方法

卓修齐, 卢文胜, 和禹, 高宇擎

振动与冲击. 2026, 45(14): 321-328.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对超高层建筑塔冠幕墙地震效应分析中计算效率与分析精度难以平衡的问题，提出了一种基于主体结构简化模型的两阶段分析方法。第一阶段采用粒子群算法识别多质点等效铁木辛柯梁模型的剪切刚度和弯曲刚度参数，构建与实际结构动力特性匹配的简化模型；第二阶段将简化模型计算得到的地震响应作为输入，对塔冠幕墙精细化模型进行地震效应分析。工程算例验证了该方法在显著提高计算效率的同时能够保持较高的分析精度，为塔冠幕墙抗震设计与工程应用提供了一种高效可靠的技术路径。

Select

地震作用下锚索支护边坡动力响应研究

王峰1, 刘庆元2, 刘敏1, 黄元元2, 韦洪3

振动与冲击. 2026, 45(14): 329-338.

摘要 ( )

可视化

为探究预应力锚索支护对边坡抗震性能的增强效果，本文开展了无支护边坡与锚索支护边坡的对比模型试验，以定量分析锚索的抗震机理。试验结果表明，无支护边坡的滑动面完全贯通，坡顶与坡脚裂缝密集发育；而锚索支护边坡仅出现少量裂缝，滑动面未贯通，整体稳定性得以保持。锚索轴力结果显示，加载初期轴力平稳，随着加速度增大，轴力逐渐上升，说明锚索有效抑制了边坡损伤的进一步发展。对比峰值加速度响应发现，无支护边坡坡面测点的加速度放大系数，分别为锚索支护边坡对应测点的1.168倍和1.19倍，表明锚索有效吸收并耗散了地震能量。引入Arias 强度表征持续能量，结果显示无支护边坡能量约为锚索支护边坡的1.3倍。频域分析进一步揭示，锚索支护不仅抑制了导致整体滑移振荡的低频能量，更显著削弱了引起局部损伤与共振的中高频能量，尤其在80-100Hz高频段，能量降幅达11.56倍。试验从宏观破坏形态、时程动力响应和频域能量分布等多个维度，综合定量评价了锚索支护的抗震效果。可为锚索支护边坡的抗震设计提供依据。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2026年, 第45卷, 第14期　
刊出日期：2026-07-28

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2026年, 第45卷, 第14期 刊出日期：2026-07-28

2026年, 第45卷, 第14期　
刊出日期：2026-07-28