振动与冲击

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陈宇良1, 2, 3, 关少龙1, 2, 吴辉琴1, 2, 3, 刘星池1

振动与冲击. 2026, 45(6): 1-15.

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为获悉焊接栓钉型钢混凝土(stud steel reinforced concrete,SSRC)柱震损修复加固后在受扭作用下的抗震性能，采用碳纤维增强聚合物(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布和高强钢丝(high-strength steel wire,HSSW)布这两种常用的加固材料，对5根受扭作用下震损SSRC柱进行单一或复合修复加固，并对所有加固后的构件进行扭转作用下的拟静力加载试验。试验观察了各构件的破坏形态，对比分析了不同加固方式以及加固前后各构件的滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化、损伤演变等抗震性能指标。试验结果表明：两种加固材料均能有效抑制裂缝的产生；采用CFRP布加固更有利于抗扭承载力、极限位移、耗能能力的提升，并减缓构件强度退化速率和损伤程度；HSSW布加固对扭转延性系数的提升效果优于CFRP布加固，构件R-H-CT-4的转角延性系数在复合受力作用下提高了1.84；复合加固方式兼具两种材料单独加固时的特点，构件R-HC-PT-3的峰值扭矩和极限转角分别提高32.25%和48.70%。最后结合试验现象给出了两种加固材料在实际工程应用中的使用建议。

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曲线-轮轨耦合激励下高速动车组齿轮箱箱体振动特性研究

孟令拓1, 张进文1, 肖松华1, 孙蓓蓓1, 金思勤2, 高扬2

振动与冲击. 2026, 45(6): 16-28.

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高速动车组通(electric multiple unit,EMU)过曲线路段时，运动状态较直线工况更复杂，使得齿轮箱箱体振动特性难以预测。因此，研究曲线工况下箱体的振动特性对保障其服役安全至关重要。结合有限元与车辆动力学方法，将齿轮箱箱体进行柔性化处理，在SIMPACK软件中建立高速动车组刚柔耦合多体动力学模型，以分析曲线工况下钢轨波磨与车轮多边形激励耦合作用下箱体振动特性的变化。结果表明：曲线工况会加剧轮轨激励导致的箱体振动；不同轮轨激励下，曲线影响因子差异显著，特定工况下可超70%；当轮轨激励频率接近齿轮箱固有频率时，会引发共振，使箱体振动进一步加剧。研究结果可为高速动车组齿轮箱动力学优化与振动控制提供依据。

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偏心覆冰对输电导线脱冰动力响应影响特性研究

汪之松1, 2, 刘汉良1, 李正良1, 2, 蔺文谦1, 娄大云1

振动与冲击. 2026, 45(6): 29-38.

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为探究传统研究中常被忽略的覆冰偏心效应及分裂导线不均匀脱冰对输电导线脱冰动力响应的影响特性，建立了300 m档距单导线及四分裂导线-间隔棒体系模型，并结合文献试验数据验证了其准确性，分析了不同偏心距下完全脱冰及部分脱冰时的跳跃高度、横向位移和扭转角变化规律。研究结果表明：对于300 m档距输电导线，当单导线脱冰时，覆冰偏心虽引发瞬时扭转和轻微横向摆动，但对竖向跳跃位移和端部张力无明显影响；当四分裂导线完全脱冰时，偏心距增大会显著增大横向位移和扭转角，但跳跃高度变化幅度较小；当四分裂导线部分脱冰时，脱冰组合对动力响应影响存在显著差异，下方子导线脱冰导致更大的跳跃高度、显著的横向位移和扭转角，而上方和对角子导线脱冰则相对稳定。该研究揭示了偏心覆冰尤其在与不均匀脱冰耦合时显著加剧导线动力响应的复杂性和不稳定性，在人工除冰策略制定时建议优先处理上方或对角子导线以降低失稳风险。

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含周向贯穿裂纹简支输流管振动特性分析

姜晓翔1, 王乐1, 郑卓1, 林贵华1, 赵桂欣2, 孟帅2

振动与冲击. 2026, 45(6): 39-45.

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为探究含贯穿式周向裂纹简支输流管系统的振动特性，依据应变能释放原理和线性断裂力学理论建立薄壁管道在横向弯矩作用下发生贯穿式周向裂纹的等效刚度新模型，基于汉密尔顿原理推导含贯穿式周向裂纹简支输流管横向振动仿真模型，首先采用某橡胶软管和某海洋立管分别完成内流效应和裂纹模型验证，然后基于伽辽金法进行仿真计算以分析简支输流管在不同位置发生不同程度裂纹（泄漏）工况时的振动特性。首先预报临界内流速度U_cr，研究发现U_cr受裂纹和泄流效应联合作用的影响。①裂纹会降低管道有效刚度进而可降低U_cr，且该效应随着裂纹靠近管道中点（即远离裂纹无效位置）和裂纹程度增大愈加显著；②泄流使内流离心力减小进而可导致U_cr增大且泄漏程度越大该效应越显著。然后分析临界流速内（内流速度<U_cr）的位移和曲率响应特性。研究发现，曲率响应特性较丰富，可为周向贯穿裂纹（泄漏）实时识别与定位提供有用信息。①在位移响应中，一阶模态始终占主导，在位移响应衰减过程中相同时间点的位移最大值随裂纹程度增加、裂纹靠近管道中点（即一阶曲率模态极点）及泄流效应增强而增大；②在曲率衰减响应中，主导模态会发生变化，裂纹处发生尖角突变且尖角峰值随着裂纹程度增加、裂纹距离主导曲率模态零点（即裂纹无效位置）越远而增大。研究成果可为改进简支输流管系统的监测诊断与安全评价方法提供参考。

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复合材料阻尼夹芯矩形板自由振动特性分析

胡双卫1, 2, 陈正雄3, 王青山1, 2

振动与冲击. 2026, 45(6): 46-53.

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本文以复合材料阻尼夹芯矩形板结构为研究对象，基于一阶剪切变形理论、结构层间位移连续性条件及锯齿理论，构建了结构约束层、阻尼层与基层位移场之间的耦合关系。通过罚函数技术模拟了一般的结构边界条件，并采用第一类切比雪夫正交多项式表征了结构位移场分量。在此基础上，根据瑞利-里兹法求解了复合材料阻尼夹芯矩形板结构的固有频率特性及损耗因子。最后，通过对比本文方法与有限元法得到的数值结果，验证了本文预测模型的正确性，并分析了主要参数对结构自由振动特性和损耗因子的影响规律。

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拉索-单阻尼系统特征解虚周期性及其数值应用

王梦丽, 孙测世, 郑罡, 张永顺, 王保權

振动与冲击. 2026, 45(6): 54-59.

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针对拉索-单阻尼器系统，通过分析频率方程的双曲特性，从数学上揭示系统复特征值虚周期性（即虚部等间隔分布）的存在机理。结合复特征值的虚周期性，对数值算法进行优化，通过具体案例验证优化后数值解的准确性。研究得出以下结论：(1)复特征值虚周期性存在的条件为阻尼器位于有理数位置，满足其存在条件时，系统复特征值虚部（固有频率）呈周期性分布；(2)阻尼特性与固有频率阶次无关：在任意阻尼系数下，不同周期复特征值的实部（即阻尼特性）保持一致；(3)基于虚周期性的数值计算求得的任意阶解的误差均满足应用。

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参数激励下悬索稳定性与分岔分析：温度变化与局部损伤效应

赖鸿坤1, 吴先强1, 赵珧冰1, 2

振动与冲击. 2026, 45(6): 60-67.

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悬索作为一类典型的柔性承重构件，因其低阻尼轻质特性，在端部位移激励下易产生大幅参数振动，且其动力特性对温度变化与结构损伤等外部环境因素较为敏感，从而影响结构整体安全。尽管温度或损伤的单一影响已有研究，但对两者作用下参数激励悬索的复杂非线性共振行为，认识尚不充分。本文旨在揭示温度变化与局部损伤共同作用对悬索主参数共振响应的影响规律与内在机理。为此，通过建立温度和损伤耦合效应下的悬索面内非线性运动微分方程，并运用多尺度法求解得到其幅频响应方程，对系统的共振特性进行了定性与定量分析。研究表明：温度变化与局部损伤不仅改变了悬索的模态频率及频率曲线的交叉特性，更显著影响了系统的有效非线性系数、主共振幅值与稳定性边界，且该影响随初始垂跨比的增加而加剧。特别地，研究发现当垂跨比增大到特定值时，温度的降低能够使悬索的等效刚度发生从软弹簧到硬弹簧特性的根本性逆转。这些发现为复杂环境下悬索的动力行为预测与长期安全评估提供理论依据。

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离合式调谐质量阻尼惯容器振动控制性能研究

徐悦健1, 2, 张航1, 2, 杨敏冬3, 温斌荣1, 2, 田新亮1, 2, 李潇凡4, 彭志科5, 6

振动与冲击. 2026, 45(6): 68-76.

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调谐质量阻尼惯容器（Tuned Mass Damper Inerter, TMDI）具有小物理质量、高鲁棒性等优点，近年来得到广泛关注和研究。本文在传统TMDI的基础上，引入离合式惯容元件，提出了一种离合式调谐质量阻尼惯容器（Tuned Mass Damper-Clutching Inerter,TMDCI），以进一步提升TMDI的振动控制性能。首先，提出了一种基于单向轴承的离合式惯容结构，探究了双模态运行的工作原理。然后，搭建了主结构-TMDCI的两自由度实验系统，提出了基于能量一致性的离合式惯容等效惯质系数，建立了TMDCI的参数辨识方法。最后，结合自由衰减和强迫振动实验，系统探究了TMDCI的振动控制性能，结果表明，TMDCI减振率最高可达70%以上，其控制频段较TMDI更广。本研究可为TMDCI的实际工程应用提供参考。

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一种高速旋转机械的非线性碰摩状态测定与行为研究

李诗图1, 2, 吴庭苇2, 3, 姜磊2, 3, 贾翔宇2, 3

振动与冲击. 2026, 45(6): 77-84.

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限位器是旋转机械中的常见部件，其作用主要为限制转子的异常振动，在提升系统抗扰动能力方面有着至关重要的作用。本文以一种具有柔性支承结构的立式高速旋转机械为研究对象开展碰摩试验研究。首先建立了碰摩理论模型，推导数学方程。随后基于转子-支承-限位器系统的结构特点，提出了一种转子-限位器碰撞接触时间的直接测量方法。从动力学方程出发，结合碰摩接触时间，提出了转子-限位器碰摩过程平均摩擦力间接测量方法。利用水平振动台开展基础激励下的碰摩试验，对测量方法进行了验证，并研究了碰摩接触时间、平均摩擦力等物理量随转子转速、基础激励强度的变化规律。最后将试验结果与理论仿真结果进行对比分析，进一步完善转子-限位的碰摩理论模型。

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增材制造结构-功能一体化钛合金局域共振结构带隙特性研究

张晨宇, 黄明, 尹青峰, 陈捷, 汤金钢, 向政, 张田昊, 黄姝珂

振动与冲击. 2026, 45(6): 85-93.

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提出一种可集成于构件内部有限空间的结构-功能一体化新型金属局域共振结构，通过增材制造成形并对该结构的带隙特征进行了数值分析与实验验证。结果表明，所提出的结构存在一条低频带隙，其形成机理是基体中的弹性波与局域共振结构谐振特性发生耦合，将弹性波限制于谐振单元周围而非传递到基体中。随后，研究了局域共振单元的参数对带隙的调控规律。基于以上研究，通过梯度化设计参数，使相邻胞元的带隙产生重叠，进而扩大带隙的影响范围。经过仿真与实验验证，梯度结构带隙影响范围扩展至单一参数的2.35倍，可使悬臂梁振动峰值降低79.85%，表明该结构具有良好的低频宽带减振性能，在减振降噪领域具有广阔的工程应用前景。

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蜂窝夹芯结构高频局部动力学响应特性研究

刘绪阳1, 2, 唐昊1, 2, 延浩3, 张大海1, 2, 费庆国1, 2, 陈强1, 3

振动与冲击. 2026, 45(6): 94-101.

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应用于飞行器的蜂窝夹芯结构在服役时会面临严酷的高频噪声载荷，准确分析结构的高频动力学响应特性对飞行器的结构设计具有重要意义。发展了一种基于波有限元理论的蜂窝夹芯结构动力学响应预示方法，能够精确预示结构高频局部动力学响应。首先，通过分析典型蜂窝夹芯结构的频散特性，研究了其自由波传播特性；进而，对受迫响应下的主导波形进行频散分析以及波形匹配，评估了不同类型波对结构动力学响应的影响机制；最后，研究了上/下面板厚度、芯层高度、蜂窝壁厚等设计参数对结构响应的影响规律。研究结果表明：波有限元方法能够准确获取蜂窝夹芯结构的高频局部响应特性；增加上/下面板厚度对结构的主导影响从结构质量转变为结构刚度，响应峰值偏移方向为先低频后高频；增加蜂窝壁厚对结构质量的影响程度高于结构刚度，响应峰值向低频方向移动；增加芯层高度对结构刚度的影响程度高于结构质量，响应峰值向高频方向移动，同时能够减少高频内的密集模态。

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电主轴多物理场耦合动力学建模研究

刘洋1, 刘艳强1, 高峰2, 施政3, 杨镇岳1, 刘启航2, 耿遵敏1

振动与冲击. 2026, 45(6): 102-114.

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为解决电主轴动力学模型存在的耦合因素不全面、转子结构过于简单的问题。通过将轴承模型，电机模型，主轴热模型与转轴模型相互耦合，并考虑标准棒、刀柄、转轴结构部分空心等因素，建立电主轴多物理场耦合动力学仿真模型。由于主轴内部空心因素、耦合因素及附加结构（刀柄、刀具等）对主轴系统动力学性能影响明显，因此该模型与主轴实际情况更为接近。其中，轴承模型采用拟静力学的非线性恢复力模型，电机模型则采用定转子双圆柱不平衡磁拉力模型，主轴热模型包含轴承和电机生热及散热模型。其次，通过该模型绘制坎贝尔图，瀑布图等动态特性分析工具图。随后，经主轴回转误差分析实验及锤击实验，分析得出：模型所得时域径向位移的最大波动范围在各转速下的误差不超过10μm，且锤击实验的频域结果误差不超过12.66%，最终从动-静态两个方面验证了该电主轴多物理场耦合动力学仿真模型的有效性。

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一种启发式算法的Bipod约束阻尼器参数优化

张恒1, 梁响军1, 孙许超1, 王跃2, 宋少云1

振动与冲击. 2026, 45(6): 115-123.

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针对卫星发射阶段星载相机隔振器设计参数不能匹配复杂动力学环境的问题，本文对Bipod约束阻尼隔振器参数进行了优化研究。首先，基于隔振原理建立约束阻尼杆力学模型和Bipod动力学模型，并对理论简化模型进行了验证；然后，以系统加速度传递率为优化目标、固有频率和阻尼比为约束条件、阻尼层长度和铰支座安装角度为优化变量，采用启发式算法对Bipod约束阻尼结构参数进行优化配置；最后，以某型号卫星相机隔振系统为例对所提出的启发式优化方法进行了设计校验。准静态仿真和扫频实验结果表明，所建立的理论模型可准确表征Bipod隔振器性能，参数优化后的Bipod隔振器可以满足卫星发射阶段性能指标要求。

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内锚固型锚杆内力分布形式及计算方法研究

宋明刚, 范新宇, 杨文超, 岳科杉, 任超

振动与冲击. 2026, 45(6): 124-133.

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基于剪切滞模型理论，系统分析了内锚固型锚杆锚固结构中锚杆、砂浆体与围岩三部分的受力特性与荷载传递机制，推导了内锚固型锚杆结构内力的计算公式。通过开展室内拉拔试验，研究了锚固结构内力的分布规律，在此基础上，对比分析了剪切滞模型与Kelvin模型在模拟锚杆力学行为方面的差异，提出了一种结合两者优势的分段复合计算模型。研究结果表明：剪切滞模型能够有效表征内锚固型锚杆的受力与荷载传递过程；锚杆轴向应力沿锚固长度呈负指数形式衰减，可分为快速下降段、缓慢下降段与相对平稳段；界面剪应力分布随拉拔荷载变化而动态演变，低荷载时剪应力峰值位于锚固段端口，随荷载增大峰值逐渐向深部转移，且端口处剪应力趋于零。相与单一模型相比，基于剪切滞模型与Kelvin模型构建的分段复合计算方法在精度与实用性方面均有显著提升，更贴合工程实际。本研究为锚杆锚固机理分析提供了新的理论框架与计算方法，对锚固工程的设计优化与安全评价具有重要的理论意义与工程应用价值。

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滚筒洗衣机动态轨迹测量方法研究

朱璟1, 赵嘉俊2, 王卫2, 张树荣2, 张琦2, 陈海卫1, 邵双全3

振动与冲击. 2026, 45(6): 134-140.

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动态轨迹是评判滚筒洗衣机瞬态与稳态响应性能的重要依据。由于滚筒中空结构的特点，加之平移与旋转运动的耦合，传统传感器难以直接获取滚筒几何轴线动态轨迹情况。为此，提出了一种多传感器融合式动态轨迹测量方法。首先，基于滚筒刚体运动特点，建立滚筒姿态矩阵与各传感器相对振动位移间的耦合约束关系，采用牛顿迭代法求解滚筒动态位姿参数，进而计算求取滚筒前后几何中心点处的振动位移，得到滚筒轴线动态轨迹情况；建立滚筒姿态角一二阶导数与各传感器相对速度及相对加速度间的约束关系，迭代求取滚筒位姿参数相关导数，推演滚筒任意位置处的速度与加速度。在此基础上，对某一滚筒洗衣机动态特性进行数值分析，基于滚筒三位置点处仿真数据的融合对滚筒自身轨迹参数进行反向辨识，并通过辨识结果与仿真结果的对比验证了本文方法的有效性。最后，搭建了某样机实验平台，通过三个传感器数据的融合对样机动态位姿参数进行辨识，同时采用第四传感器作为参照，进而通过第四传感器测量轨迹与辨识轨迹的对比，验证了论文方法的有效性。

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SPH-DEM-FEM流固耦合模型下泥石流冲击框架损伤评估

张金, 张忠耀, 张高, 莫洋洋

振动与冲击. 2026, 45(6): 141-153.

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泥石流作为高破坏性混合流体，其携带的块石对框架结构的冲击机制尚未得到充分研究。为揭示含块石泥石流冲击框架结构的动力响应与损伤机制，本文基于SPH-DEM-FEM耦合数值方法，构建流体-块石-结构的多耦合数值模型，模拟不同冲击速度和角度下框架结构的损伤过程，并结合两相溃坝试验来验证模型有效性。研究表明：泥石流冲击导致结构损伤经历“接触-扩散-反弹-堆积/冲击”四阶段，冲击速度超过6m/s时，结构产生不可恢复损伤，且块石阻隔作用使流体上部冲击力大于下部，引发结构中部最先发生集中损伤；此外，冲击力峰值随速度和角度增大呈非线性增长，10m/s与90°工况下框架柱底冲击力达497.17kN，超过结构抗冲击承载力；最后，数值模拟与经验公式所得冲击力结果误差在13.95%-29%，数量级一致，验证了模型可靠性。研究结果可为泥石流高发区框架结构的抗冲击设计提供参考。

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循环冲击载荷作用下预应力锚固体的力学响应研究

肖豪1, 吴秋红1, 翁磊2, 王世鸣3, 伍武星1, 彭志立1, 杨毅1

振动与冲击. 2026, 45(6): 154-163.

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为研究循环冲击载荷作用下预应力锚固体的力学响应，采用不同预应力锚固体试样，基于改进后分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统开展循环冲击试验，研究应力波在锚杆与围岩中传播和衰减规律、预应力损失规律以及锚固体的宏观破裂特征，系统探讨预应力锚固体的力学响应机制。试验结果表明：入射波和反射波在锚杆与围岩中传播时，其峰值均随距离增加表现出明显的衰减特性。冲击初始阶段锚杆及围岩各测点处的峰值应变波动较小；随着冲击次数的累积，各位置峰值应变逐步降低。锚固体的预应力演变可划分为四个特征阶段：拉伸阶段、稳定阶段、损失阶段及残余阶段。锚固体试样完全破坏时所需的冲击次数随预应力水平增加呈先增后减的变化规律，当预应力为锚杆极限拉拔力的0.6倍时，其抗冲击能力最强。所有锚固试样均仅出现一条层裂裂纹，破坏主要集中于冲击端的未锚固区，而锚固区围岩未出现明显层裂现象。研究成果将为深部岩体工程中锚杆支护系统的优化设计与安全服役提供一定的理论参考。

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考虑机械零部件密集冲击失效的动态可靠性分析

牛轶群, 金映丽, 闫明, 王鹏

振动与冲击. 2026, 45(6): 164-171.

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针对存在自愈特性的机械零部件，提出了一种考虑密集冲击失效的动态可靠性评估方法。在考虑密集冲击失效的基础上，将产品全寿命周期细化为一个储存阶段和一个工作阶段，重点研究机械零部件强度退化过程、冲击失效过程、自愈过程的相互关系。首先，根据机械产品在工作期所受的冲击，分析不同冲击间隔下产品自愈能力与自愈阈值之间的关系，考察不同自愈阈值对产品可靠性的影响，建立机械零部件自愈模型。其次，用Wiener过程描述产品在储藏期和工作期的自然退化过程，结合变阈值下强度退化失效过程，推导出考虑Wiener退化模型性能自愈过程的可靠性函数表达式。最后，以车辆拉杆为例，通过对比分析和灵敏度分析验证了模型的有效性和实用性，为复杂工作环境下具有自愈特性的机械零部件可靠度分析提供了一种新的分析方法。

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考虑滑移的分层岩土介质中爆炸地冲击叠加演化研究

孙善政1, 刘渊1, 李增2, 卢浩2

振动与冲击. 2026, 45(6): 172-180.

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为阐明爆炸地冲击波在分层岩土介质中的横向传播过程与叠加机理，采用经试验验证的数值模拟和理论分析相结合的方法，系统探究了爆点所在层中入射波与各界面反射波的叠加演化过程及机理，参数化分析了岩土介质参数对叠加波峰值的影响规律及机理。基于连续介质应力波传播理论，引入界面滑移的影响，建立了爆点所在层叠加波的计算方法。研究结果表明：1）界面滑移效应对反射波特性的影响显著，滑移会引起反射波幅值增大，且波阻抗差异越大，滑移对反射波的影响越大；2）爆点所在层中地冲击叠加波呈现出幅值增大、双波峰、幅值减小和快速衰减四类典型波形；3）在比例爆距0.5m•kg-1/3-0.8 m•kg-1/3范围内，叠加波幅值与入射波幅值的比值在砂-岩界面处较大、临空面处较小，中部区域幅值比接近1。所得到的分层介质内爆炸地冲击叠加演化机理和叠加波计算方法，可为穿越复杂地层的结构爆炸荷载计算和抗爆优化设计提供理论支撑。

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锤头形态对RC板动态性能影响及损伤评估方法

伍敏1, 梁缘1, 黄于倩1, 韩润波2, 蒋伟3, 许紫刚4

振动与冲击. 2026, 45(6): 181-189.

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为明确锤头形状对钢筋混凝土(reinforced concrete，RC)板的抗冲击性能的影响，本研究分析了包括平头和曲面等多种典型锤头冲击下RC板的动力响应、破坏模式及损伤演化过程，并拓展了冲击速度、落锤质量、配筋率和钢筋间距等参数对其抗冲击性能的影响，然后提出了一种联合指标损伤评估方法。研究结果表明，在相同的平面接触面积下，方形的损伤范围大于圆形，而矩形的损伤范围大于方形，并且损伤范围随着矩形锤头纵横比的增加而增加。随着半球锤头半径的增大，最大冲击力逐渐增大，冲击力曲线从唯一峰值的第一类转变为包含主峰与平台期的第三类。较大平面锤头与混凝土板接触中心区域承受较高的静水压力，接触边缘集中剪切应力形成圆形裂纹，而半球形或小面积接触在初始阶段会导致高应力集中，在接触中心周围产生高拉应力而引发径向裂纹，最终导致花瓣状撕裂。基于响应参数的残余位移与横截面损伤特征，提出一种联合指标的损伤评估模型，实现了对RC板冲击损伤状态的定量化等级评定，为RC结构的抗冲击设计与安全状态评估提供依据。

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基于P-ILSMO的风力发电机组主传动系统自适应反馈容错控制

张瑞成1, 王凯怡1, 马寅洲2, 梁卫征1

振动与冲击. 2026, 45(6): 190-197.

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针对风力发电机组主传动系统发生执行器漂移故障问题，提出了一种基于P型学习滑模观测器（P-Iterative learning sliding mode observer，简称P-ILSMO）的故障诊断和自适应反馈容错控制方法。首先，考虑系统未建模动态和外部噪声干扰，建立了风力发电机组主传动故障系统模型。其次，为了准确地跟踪系统状态并提高故障估计的精度，将迭代学习算法与滑模观测器相结合，采用P-ILSMO作为故障诊断的观测器。最后，同时考虑系统输出误差和系统扰动，设计基于P-ILSMO的自适应反馈容错控制方法，该方法利用故障学习律补偿故障引起的系统误差，保证系统的稳定运行。通过对5MW的风力发电机系统的仿真研究表明，在平均风速为7.5m/s并且湍流强度为A类级别时，在加入容错控制器后系统恢复到正常状态，发电机电磁转矩的误差仅为1.43%，仿真验证了所提方法的有效性。

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故障轴承IAS角域动力学模型驱动的PINN及动力学参数估计

李超, 郭瑜, 陈鑫

振动与冲击. 2026, 45(6): 198-206.

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为实现滚动轴承外圈故障瞬时角速度（Instantaneous Angular Speed, IAS）机理模型中动力学参数的优化估计，解决依赖经验参数导致仿真信号与实测工况偏差过大的问题，提出一种基于角域动力学模型驱动的物理信息神经网络（Physics Informed Neural Network, PINN）及角域动力学参数估计方法。首先，利用角域方法建立了三自由度轴承外圈故障动力学模型。然后用动力学微分方程驱动神经网络，设计了嵌入角域微分方程硬约束的物理损失函数，并将扭转阻尼和刚度隐式编码至神经网络权重中。构建了真值损失来评估网络输出与仿真、实测IAS信号的残差。最后，在轴承-转子系统的物理机理与实测信号协同驱动下，结合神经网络参数更新机制进行了参数优化估计。通过故障滚动轴承IAS测试实验验证了所提方法的正确性和鲁棒性。

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变载荷下电梯反绳轮轴承复合故障动力学建模与分析

魏义敏, 蓝浩方, 陈治, 潘骏

振动与冲击. 2026, 45(6): 207-215.

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电梯反绳轮轴承具有多段运行速度、载荷变化大等工况，易出现轴承内圈与外圈的复合故障，故障信号具有噪声大、特征微弱的特点，致使难以准确提取信号中的故障特征。为此，建立了电梯反绳轮轴承的复合故障动力学模型，分析了多段运行速度与变载荷工况下的复合故障动力学响应特点，以解决电梯反绳轮轴承复合故障特征难提取的问题。首先，基于赫兹接触理论与复合故障时变位移激励构建了动力学模型；然后，分析了电梯多段运行速度下反绳轮轴承动力学响应特性；随后，根据电梯实际载荷情况，得到了载荷变化对复合故障振动特性影响规律；最后，开展试验对模型准确性进行验证。结果表明：随着载荷的增加，反绳轮轴承内外圈复合故障振动信号时域幅值与频域幅值显著增强，但特征频率仍保持稳定，可通过提取匀速阶段轴承的内外圈故障特征频率、倍频、调制频率等频率特征实现变载荷下反绳轮轴承的复合故障诊断。研究结果可为电梯等复杂运行条件下的轴承复合故障识别提供参考依据。

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双分支小波卷积联合稀疏感知的轴承信号压缩特征提取方法

贺飞飞1, 2, 刘畅1, 2, 刘韬1, 2, 伍星1, 2, 3, 王振亚1, 2

振动与冲击. 2026, 45(6): 216-227.

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针对传统压缩感知稀疏度难以评价以及信号压缩采样的随机性较强的问题，提出了一种双分支小波卷积联合稀疏感知的深度压缩特征提取方法，并将其成功应用到轴承振动信号中。首先，设计了双分支异构小波卷积架构的特征提取模块，充分发挥不同尺寸卷积核在特征提取时的优势，提取轴承振动数据在不同尺度下的特征；其次，基于压缩感知的能量保持特性设计了深度压缩特征约简模块，制定了能量与信息熵协同驱动的压缩策略对约简流程深度优化，有效提升压缩特征的质量。然后，构造了空间-频谱联合优化的新型损失函数增强模型对稀疏特征的学习能力。最后，使用推力轴承极限状态性能测试实验台数据验证了所提方法的性能。实验结果表明：所提方法能够实现在强背景噪声下的特征提取，在模型复杂度与性能之间达到良好平衡。

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基于多频段滤波与多尺度残差学习的齿轮箱变负载故障诊断

田遥1, 孙灿飞1, 王友仁2

振动与冲击. 2026, 45(6): 228-237.

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针对齿轮箱在复杂多变的工况条件下由于负载变化引起的故障诊断准确率低的问题，提出了一种结合多频段滤波与多尺度残差学习的齿轮箱变负载故障诊断方法。首先，采用多频段滤波与滑动窗口方法对振动信号进行预处理，以突出不同频段故障特征；然后，基于残差网络提取多尺度特征，并通过最大均值差异准则对齐源域与目标域的特征分布，有效提升迁移性能。实验结果表明，该方法在多种变负载工况下的迁移任务中均取得了较高的故障诊断准确率，证明该方法具有优秀的诊断性能和泛化能力。

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尾矿库重大溃坝事故典型案例与特征分析

王昆1, 赵得源1, 诸利一2, 敬小非3, 王迪4, 杨柳华5

振动与冲击. 2026, 45(6): 238-248.

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尾矿坝溃坝事故突发性强、破坏力大，往往造成严重人员伤亡、生态破坏和经济损失。由于溃坝过程难以干预且后果严重，理论分析、模拟等研究方法结果存在不确定性，典型案例可提供直观经验借鉴，对事故预防、应急响应和灾后恢复有重要参考价值。本文从加拿大Mount Polley尾矿坝、巴西Fundão尾矿坝、Feijão Ⅰ号尾矿坝三起重大溃坝事故案例入手，结合1915-2025年信息披露较为完整的379起溃坝事故样本，讨论分析筑坝工艺、致灾因素、监测监管方式、淹没范围及修复策略，结果表明：（1）上游式尾矿坝事故频发多由管理缺陷、极端外部因素等共同导致，而非筑坝工艺本身存在缺陷；（2）三起案例中监测预警系统失效，空-天遥感等新型监测手段可作为重要补充；（3）尾矿坝安全监管应覆盖设计、施工等全周期，施工阶段严控设计变更论证；（4）溃坝泥流外泄量与坝高库容相关，下游地形通过重力势能转化与路径约束主导泥流淹没范围；（5）溃坝灾害发生后缺乏有效干预机制，应开发溃坝灾后响应与修复措施决策工具，提升灾后应急响应效率。研究可为我国尾矿库科学管理、溃灾防控和应急准备提供有益启示。

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汽车客运站车致振动舒适度及浮置板减振效果分析

夏小虎1, 花雨萌2, 易涛1, 谢伟平2, 李汉唐2

振动与冲击. 2026, 45(6): 249-256.

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汽车客运站内大型客车在楼板上行驶导致的振动可引起建筑内办公用房的舒适度问题，而其减振措施鲜有研究。以某汽车客运站为研究对象，建立结构有限元模型以及7自由度竖向车辆多体动力学模型，进行车辆−车站结构耦合振动分析，并通过对比实测数据验证计算模型的准确性；计算评价客车运行引发的结构振动舒适度，超标后采用在行车道布置浮置板的措施进行减振。研究结果表明：客运站车致振动主频范围为10~40Hz，接近楼板基频；车致振动响应与客车车速呈正相关；行车道上层办公区域楼板振动舒适度超标明显，布置浮置板后减振效果最高可达10dB以上，使建筑满足舒适度的要求。研究结论可为此类结构的减振设计提供参考。

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基于智能手机加速度传感器的中小桥梁结构振动频率检测方法

刘买得1, 练强1, 袁辉辉1, 卓卫东1, 蓝志宇2

振动与冲击. 2026, 45(6): 257-267.

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为满足数量庞大的中小桥梁群低成本、便捷化的检测需求，开发了一种基于智能手机传感器的桥梁结构振动频率检测方法。首先，调研了市面上常见的几款手机加速度传感器性能参数，并以一座简支板桥为例，探究了手机在不同天气、固定方式、采样频率以及采样时长对采集效果的影响；其次，以一座已安装结构健康监测系统的大跨连续刚构桥为例进行验证，并提出了智能时长采集算法。研究结果表明：手机加速度传感器性能参数基本满足结构检测需求；手机自由放置方式和固定方式均可用于数据采集，固定放置相对更稳定；100 Hz及以上的采样频率可较为准确地捕捉桥梁振动特征；外界振动激励显著时，5分钟以内的采集时长即可获得高信噪比数据；手机采集数据与监测系统数据分析的各阶频率基本一致，提出的智能时长采集算法在保证检测准确度的基础上可有效缩短检测时间。该方法无需专业检测设备，提供了低成本、易操作的桥梁检测新路径，为桥梁日常巡检提供技术支持。

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尾推前桨无人机桨叶绕流脉动压力与Λ尾翼抖振分析方法研究

杨龙1, 闵强2, 3, 刘文睿1, 金伟4

振动与冲击. 2026, 45(6): 268-275.

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针对高速旋转桨叶产生的非定常绕流，在流经无人机Λ尾翼表面时容易诱发尾翼抖振问题，本文采用动态搭接网格和交界面插值技术，解决了高速旋转桨叶旋转域与Λ型尾翼静止域的绕流非定常气动力数值模拟问题，并分别采用基于雷诺平均(URANS)和RANS/LES混合算法(DES算法)对旋桨绕流非定常空间流场结构与尾涡流近壁脉动压力进行了数值求解。通过TB2类型无人机计算结果验证，DES混合数值模拟方法能够准确捕获桨叶高速旋转时尾涡流不同尺度规模的涡系，计算结果与风洞试验结果具有较好的一致性。通过验证抖振脉动压力时域数据接近于稳态各态历经的随机过程这一特性，抖振响应计算中采用模态瞬态响应计算方法，可大幅简化频域求解的计算过程，提高计算精度。

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点式星箭分离装置连接刚度高效预示方法与预紧载荷影响分析

康士朋1, 任海辽1, 顾铖璋1, 韩广威2, 王添翼1

振动与冲击. 2026, 45(6): 276-288.

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提出一种点式星箭分离装置（点式分离装置）连接刚度计算方法，可以在点式分离装置设计阶段计算得到连接刚度并用于星箭耦合分析，相比于传统的在研制阶段后期再开展试验验证的模式，具有低成本、高效迭代的特点，尤其适用于商业航天任务。在此基础上，对航天工程中遇到的预紧力加载问题进行分析，得到了连接刚度随预紧载荷变化的曲线、量化了预紧载荷对连接刚度的影响，研究表明大幅增加预紧力并不能明显提升连接刚度。最后提出了一种轴向拉伸刚度的工程计算方法，从理论上分析了大幅提高预紧力却不能相应提高连接刚度的原因；该方法还可以用于指导点式分离装置结构设计。

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2026年, 第45卷, 第6期　
刊出日期：2026-03-28

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