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    刘志浩1,高钦和1,刘准1,王旭1
    振动与冲击.
    摘要 (296) PDF全文 (21079)   可视化   收藏
    提出一种针对胎侧径向长度和胎体宽度比值(扁平比)接近1的重载子午轮胎的面内中低频试验模态分析、动力学建模和参数辨识方法。针对重载轮胎扁平比大的特点,开展柔性胎体与周向分布胎侧单元耦合的试验模态测试方法研究;建立考虑胎体面内弯曲和充气效应、胎侧惯性力和分段刚度的胎体-周向分布胎侧-轮毂耦合动力学模型,推导轮胎面内耦合固有频率解析解;开展结构参数辨识研究,预测高阶模态固有频率。结果表明:(1)重载轮胎在0~180Hz和180~300Hz频段内分别为柔性胎体与周向分布胎侧单元的同向与反向振动;(2)基于柔性胎体-周向分布胎侧单元-轮毂质量块耦合的模态分析和动力学建模方法可准确表征300Hz范围内重载轮胎面内振动特征。
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    陶然1,2,许有才2,和杰2,3,鲁云波2,3,乔王治2,3,杨春宇2,3,张俊喃2,3,李珺2,王华1
    振动与冲击.
    摘要 (448) PDF全文 (12263)   可视化   收藏
    针对奇异值分解(SVD)优化局部均值分解(LMD)方法提取高速电梯滚动导靴振动信号故障特征分量的模态混淆现象,提出一种基于自适应增强小波分解(SSWD)优化LMD的高速电梯滚动导靴振动信号特征提取方法。该方法构建低通滤波器、高通滤波器、小波基函数、尺度函数,利用小波分解(WD)的多分辨率滤波特性将原始信号分解为高频细节特征信号和低频近似信号;对高频细节特征信号进行信号增强、将增强后的高频细节特征信号与低频近似信号进行重构;采用LMD从重构信号中提取能够表征滚动导靴故障特征PF分量,求取PF分量的瞬时Teager能量波形进行对比分析。通过对实际工况信号处理、分析,实验结果表明,相比于SVD优化LMD方法,该方法完整地提取了滚动导靴振动信号的故障特征分量,避免了模态混淆现象出现。
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    钟明寿1,龙源1,刘影1,路亮2,刘健峰1,纪冲1
    振动与冲击.
    摘要 (302) PDF全文 (10241)   可视化   收藏
    利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对城市高架桥塌落振动及其对地铁隧道结构的影响进行了系统研究,建立了适于描述桥体塌落冲击作用下地铁隧道结构动力响应的三维有限元计算模型。通过比较有、无防护条件下桥体塌落冲击隧道结构动力响应过程,得到了不同工况下典型质点单元三向振动速度及应力时程曲线变化规律。研究结果表明,与无防护措施条件下桥体塌落冲击隧道结构相比,以“钢板-橡胶轮胎”为主要形式的复合防护结构使隧道所受的振动速度、压应力和拉应力最大值分别下降了98.7%、95.6%及94.4%。实测数据与数值计算结果具有良好的一致性,隧道结构所承受的振动速度低于地铁管理部门提出的安全阈值要求,综合防护体系设计达到了预期效果。
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    余远林1 2 杨易1 刘付均3 石碧青1 谢壮宁1
    振动与冲击.
    摘要 (361) PDF全文 (9887)   可视化   收藏
    以建筑总高度为528m高的南宁五象东盟塔为工程案例,采用一种新的湍流入口生成方法——窄带叠加法(NSRFG)对其进行了风振响应大涡模拟研究,计算了该结构的基底荷载和位移响应,并把数值风洞模拟结果与高频天平测力(HFFB)风洞试验结果进行详细对比。结果表明,顺风向和横方向基底弯矩功率谱数值模拟结果与风洞试验基本一致,扭转方向模拟结果有一定差距。在风振响应方面,数值模拟顺风向风振响应计算结果与风洞试验结果吻合较好,横风向响应和扭转方向计算结果稍偏小。另外在横风向上,本文的数值模拟方法较好地预测了与实验结果相近的建筑模型漩涡脱落频率,能为结构设计提供有价值的参考。
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    陈海卫 张秋菊 苏高峰
    . 2009, 28(4): 188-193.
    摘要 (3199) PDF全文 (9720)   可视化   收藏
    为研究波轮式全自动洗衣机脱水振动特性,首先将非线性模型在静平衡点处线性化,用雅可比矩阵作为刚度矩阵,进行模态分析。分析了刚度矩阵的构成,并给出了其表达式。在模态分析的基础上,指出了洗衣机中的摆动振型,并分析了其影响因素。通过数值仿真,分析了摆动振型随吊杆切向阻尼的变化,讨论了脱水过程中的摆动平衡区与转子平衡区,进而分析了临界阻尼的存在性及其影响因素。采用二分法求取某型号洗衣机的临界阻尼点,经过计算点的拟和,指出了临界阻尼与衣物偏心距间存在近似的二次函数关系。通过实验,验证了临界阻尼的存在。最后在本文结论的基础上,分析了液体平衡环的作用。
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    郭学卫, 申永军, 杨绍普
    振动与冲击.
    摘要 (322) PDF全文 (7209)   可视化   收藏
    提出了一种基于样本熵和分数阶傅里叶变换的故障特征提取新方法。这种方法的核心思想是首先把原始数据空间中可分性较差的数据映射到合适的分数阶空间,然后计算并比较经过合适阶次分数阶傅里叶变换后数据的样本熵,从而实现故障的特征提取。实测数据的研究结果表明,用这种方法提取信号特征,能增强不同故障模式的可分性,可以容易地将正常滚动轴承、内圈故障、外圈故障和滚动体故障的信号区分。
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    赵建岗1,宁静1,2,宁云志1,陈春俊1,李艳萍1
    振动与冲击.
    摘要 (313) PDF全文 (6078)   可视化   收藏
    机械设备监控系统收集的大量信号通常是包含多种自然振荡模式的非线性信号,这意味着单尺度特征提取无法表征这些非线性信号。而对于高维特征矩阵,也需要进一步提取主要的低维特征。针对这两个问题,提出了一种结合多尺度排列熵和线性局部切线空间排列(MPE-LLTSA)的非线性特征提取方法。首先通过MPE计算信号以获得具有高维度的多尺度特征。然后利用LLTSA挖掘嵌入的内在结构,实现低维特征提取。最后引入最小二乘支持向量机(LSSVM)来训练和识别低维特征。试验结果表明了该方法在机械模式分类和故障识别领域的应用潜力。
  • 论文
    王成1,万博文2,陈燕燕3,毛飞鸿1,郭静1,陈娟1
    振动与冲击.
    摘要 (440) PDF全文 (5148)   可视化   收藏
    开展弧齿锥齿轮的试验研究可为理论设计、制造和装配等提供基础数据,提高弧齿锥齿轮的啮合质量和使用性能。以弧齿锥齿轮为研究对象,采用功率封闭试验系统,在准静态条件下开展试验研究。对不同转速和扭矩工况的传递误差和齿根应力开展测试,并从时域和频域角度进行了对比分析。结果表明:弧齿锥齿轮的传递误差呈正弦或余弦形式波动,并以转频对应幅值为主;随着扭矩的增加,弧齿锥齿轮传递误差峰峰值呈现递增的趋势,且传递误差转频对应幅值近似呈线性比例增加;转速对传递误差峰峰值影响较小,但对传递误差转频对应幅值影响较大。随着扭矩的增加,齿根应力峰峰值呈线性比例递增;转速对齿根应力峰峰值的影响较小;从小端到大端,齿根应力的变化很大且呈现增大的趋势;齿轮啮合过程中,轮齿进入啮合时,齿根应力为拉伸方向且应力逐渐增加达到峰值,随后轮齿逐渐退出啮合,齿根应力逐渐减小直至压缩方向并达到最小值;从频域角度齿根应力以转频及其倍频为主。
  • 论文
    李琳 张永祥 明廷涛
    . 2009, 28(4): 145-148.
    摘要 (1581) PDF全文 (4540)   可视化   收藏
    本文运用分形理论中的关联维数计算方法,对齿轮正常、齿根裂纹和断齿三种不同工况的振动信号进行识别。为了降低噪声对关联维数计算结果的影响,提出EMD滤波方法对采集的信号进行预处理。通过对仿真信号和齿轮箱实测信号的诊断,证明了该方法的可行性和有效性。
  • 论文
    窦朋1,王志东1,凌宏杰2,徐晓森2
    振动与冲击.
    摘要 (395) PDF全文 (4495)   可视化   收藏
    基于双向流固耦合理论,文章建立了调谐液体阻尼器(tuned liquid damper ,TLD)与多层多模态平台结构的数值模型,系统性研究TLD减振频率和安装高度对多层结构前两阶共振模态的影响,通过数值方法将阻尼力做功定量化,结合晃荡波、平台运动的相位延滞关系,分析了TLD对多层多模态平台结构的阻尼特性。研究表明:TLD不同安装位置的控制效果与结构对应模态的最大振型相关,晃荡过程中产生的倍频激励可拓宽TLD的减振频带。此外,保持2%的质量比不变,多TLD联合减振系统在对多层结构的减振效果更为稳定,无局部负面激励,两个共振点处的平均减振率均高于其他方案。
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    罗英勤,楼京俊,张焱冰
    振动与冲击.
    摘要 (548) PDF全文 (4388)   可视化   收藏
    提出了一种耐静压的复合材料格栅夹芯吸声结构。格栅格内填充聚氨酯基体,基体内嵌入软橡胶包覆的铁球作为局域共振散射体单元。采用有限元方法对结构在常压和3MPa静压下的吸声性能进行了对比计算,结果表明静压下结构吸声性能稳定。通过建立吸声系数曲线、平均能耗曲线、位移场和能耗密度场的关系,对结构吸声机理进行了分析。最后采用遗传算法对结构的宽频吸声性能进行了优化设计,优化后平均吸声性能提高150%且在低频点处吸声系数达到0.99,此时结构厚度小于λ/14,实现了小尺寸控制大波长低频声波。有望通过增加更多材料和结构参数或在不同格栅格填充针对不同低频点完美吸声的微结构来实现低频宽带吸声结构设计。
  • 论文
    韩东东,李昕,王文华
    振动与冲击.
    摘要 (324) PDF全文 (4068)   可视化   收藏
    利用耦合线性弹簧模型来模拟桩基础和土体之间的相互作用,基于海上风力机整体结构耦合运动模型开发了可以考虑土-结构相互作用的固定式海上风力机结构振动控制程序(FAST-SC-SSI)。选取5-MW单桩基础海上风力机为研究对象,基于不同边界条件样本风机动力反应特性完成了机舱位置调谐质量阻尼器(TMD)参数设计。基于海上风力机结构时频域响应变化规律及控制率揭示了TMD的减振机理及土-结构相互作用对于减振效果的影响。通过对比得出:考虑土-结构相互作用对海上风力机结构调谐质量阻尼器设计至关重要。
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    王道勇,徐艳民
    振动与冲击.
    摘要 (189) PDF全文 (3764)   可视化   收藏
    如何减少汽车原地换挡时间而不增加汽车原地换挡的冲击与振动,该研究开展了基于半主动阻尼拉杆的汽车不同换挡时间的振动控制研究。首先,对发动机悬置和防扭拉杆主动端加速度试验值与理论值进行了对比分析,其误差小于20%,验证了十三自由度整车动力学模型的有效性;其次,通过对汽车原地快速换挡时的动态响应分析及实验测试可知,在悬置系统中添加半主动阻尼拉杆可以有效减小换挡时的冲击与振动。最后,通过理论和试验测试结合研究分析了汽车不同换挡时间的动态响应特性。研究结果表明,原地换挡产生的换挡冲击与振动主要通过变速箱悬置和防扭拉杆传递到车内,变速箱悬置对悬置系统阻尼的增加不敏感,发动机悬置对动力总成的振动不敏感。在悬置系统中添加半主动阻尼拉杆可以减少原地换挡时间,降低油耗。
    关键词:原地换挡;换挡时间;冲击与振动;半主动阻尼拉杆;振动控制
  • 论文
    王维民,任三群,陈立芳, 邵化金
    振动与冲击.
    摘要 (317) PDF全文 (3716)   可视化   收藏
    为满足工程应用环境中用尽可能少的传感器和更紧凑的安装空间中实现叶片振动的精确测量,在叶尖定时测量方法的基础上,提出并实验研究了基于变速扫频拟合和辅助参数全局自回归法(GARIV法)相结合来辨识叶片同步振动时的振动参数。建立了高速直叶片实验台(最高转速45000r/min, 叶尖线速度322.8m/s)。在实验研究过程中,完成了叶片同步振动的参数辨识(中心频率、振动最大幅值、相位、振动恒偏量和倍频值),准确绘制出安装6个磁铁激励下的叶片振动坎贝尔图。同时对不同激励个数时叶片谐振动做了实验研究和分析。通过对比叶片的预应力模态计算结果和实验辨识结果, 6%。该方法可为叶片故障预警、动应力非接触测量提供技术途径。
  • 论文
    王燕华,吕静,吴京
    振动与冲击.
    摘要 (321) PDF全文 (3705)   可视化   收藏
    目前将神经网络应用于混合试验的在线模型更新是一个重要的研究方向,如何提高神经网络在线模型更新算法的自适应性、稳定性和抗噪声能力是一个关键问题,提出了一种基于遗忘因子和LMBP神经网络的混合试验在线模型更新方法,即每时步利用试验子结构的历史试验数据形成带有遗忘因子的动态窗口样本,并采用增量训练方式训练LMBP神经网络,同步预测具有相同本构模型的数值子结构的恢复力。对一个两自由度非线性结构进行模型更新混合试验数值模拟,数值子结构恢复力预测值的RMSD最终为0.023 0。结果表明,基于遗忘因子和LMBP神经网络的混合试验在线模型更新方法具有良好的自适应性、稳定性和抗噪声能力。
  • 论文
    沈超1,2,薄景山1,2,张雪东3,张建毅2,梁建辉3,齐文浩1
    振动与冲击.
    摘要 (203) PDF全文 (3653)   可视化   收藏
    强震在合适的条件下会引起地表破裂而对工程造成损坏,避开发震断层引起的地表破裂带是工程选址的重要内容之一。研究采用土工离心模拟技术,在100g超重力环境下成功模拟了逆断层错动过程,得到了基岩不同位错时上覆土层为40 m厚度的干砂和湿砂场地地表变形演化特征,依据试验结果将地表变形过程划分为整体抬升期、隆起变形期、陡坎平移期和变形减缓滞期四个阶段,最终给出强震地表破裂避让距离的建议值。针对这一问题开展的试验研究及有关成果,对认识和研究隐伏逆断层错动引起的土体变形及确定发震断层地表破裂的避让距离等具有重要的理论和实际意义。
  • 论文
    刘名杨,杨进,郑伟,樊恩东
    振动与冲击.
    摘要 (181) PDF全文 (3243)   可视化   收藏
    供水管网存在大量分支接头,流体在分支接头的分流作用下产生支管流致噪声,并通过管道与泄漏声信号进行耦合。针对支管流致噪声存在下的供水管道泄漏定位问题。提出一种基于EFastICA技术的复值域盲解卷积算法(C-EFastICA),该算法将时域瞬时线性EFastICA技术的代价函数、约束函数、迭代规则等有效地扩展到复数域,实现对含支管流致噪声的泄漏声信号分解处理。与其它ICA类算法固定选择非线性函数g不同的是,C-EFastICA根据声信号的广义高斯性特征,自适应地选择非线性函数g建立代价函数和迭代学习规则,使得算法对混合信号的分离程度更高。实验结果表明,泄漏信号和支管流致噪声均是超高斯信号,经C-EFastICA分解得到的源泄漏信号对漏点的定位相对误差低于12%,低于传统同类的C-FastICA技术。
  • 论文
    黄鹏,陈胜,黄舜杰
    振动与冲击.
    摘要 (219) PDF全文 (3200)   可视化   收藏
    风灾中原本封闭的结构被破坏后将变成开孔结构,结构内压突然增大,将会加剧对结构的破坏。当前对风致内压的研究主要关注结构迎风面开孔的情况,而忽略了背风墙面开孔时的内压响应。首先从理论上推导了背风墙面开孔结构风致内压响应的计算方法,然后依据同济大学浦东实测基地低矮房屋在台风作用下的实测数据,对比了实测和理论计算得到的内压体系自振频率和内压响应,验证了该计算方法的准确性。最后对背风墙面合理开孔面积进行研究,建立了一套能够改善屋盖在强风中受力的开孔方法,并验证了该方法对于调控屋盖所受合力具有显著的效果。
  • 论文
    章家岩1,2,孟庆喜1,冯旭刚1,沈浩1,王兵1,胡雪峰1
    振动与冲击.
    摘要 (202) PDF全文 (3129)   可视化   收藏
    结晶器振动控制是连铸工艺的关键性环节,针对其液压控制系统具有非线性、时变和模型结构不确定性等特点,提出一种连铸结晶器液压振动系统复合控制解决方案:由位移传感器和PID(Proportion integration differentiation controller)控制器构成抗扰动的内环系统;外环由迭代学习控制器(Iterative learning controller, ILC)单元构成结晶器液压振动系统,以保证系统的跟踪性能。通过电液系统的设计计算和Matlab的仿真分析,检验了ILC控制方案的动态跟踪效果。在此基础上,将其投入控制运行。结果表明:该控制方案具有鲁棒性强、动态性能好等优点,取得了良好的生产使用效果。
    关键词:迭代学习控制(ILC);PID控制;结晶器;位移传感器;连铸
  • 论文
    任勇生,时玉艳,张玉环
    振动与冲击.
    摘要 (192) PDF全文 (3066)   可视化   收藏
    研究具有内阻的旋转复合材料轴的非线性自由振动和稳定性。采用大振幅不可伸缩旋转梁的假定,对复合材料轴进行非线性建模, 模型引入非线性曲率和惯性的影响。根据复合材料的粘弹性耗散特性描述材料内阻。从复合材料本构关系、应变-位移关系基本方程出发,在导出动能、势能和内阻耗散能的基础上,基于扩展的Hamilton原理,建立旋转复合材料轴的弯-弯耦合非线性振动偏微分方程组。采用 Galerkin法将偏微分方程离散化为常微分方程。为了预测旋转复合材料轴的稳定边界,对线性化方程进行特征值分析,给出了临界速度和失稳阈的表达式。采用四阶Runge-Kutta法对常微分方程组进行数值积分,获得位移时间响应图、相平面图和功率谱图,研究了铺层角、长径比和铺层方式对非线性振动响应和稳定性的影响。
  • 论文
    汪泉1,2,林朝键1,李志敏3,陆军伟1,李瑞1,2
    振动与冲击.
    摘要 (354) PDF全文 (3040)   可视化   收藏
    为了研究负压条件下容器内爆炸引起的振动及噪声特性,研制一套34.8 L抽真空爆炸罐装置。实验用单发8号工业雷管作为爆炸源,采用NuBox8016型爆破振动测试仪、SZ4A型噪声振动测试仪分别测试筒体振动速度及爆炸噪声声压级,并使用快速傅里叶变换(fast Fourier transform ,FFT)以及经验模态分解(empirical mode decomposition ,EMD)方法对振动信号进行分析。结果表明,随着真空度的提高,筒体峰值振动速度、爆炸噪声声压级均呈下降趋势。当筒体内真空压力为-99 kPa时,爆炸产生的有害效应得到有效衰减,与常压条件相比,峰值振动速度衰减70.0%,最大噪声声压级降低18.3%。通过FFT变换及EMD分解,发现筒体主振频率随着真空度提高,主振频率也随之提高,高贡献率的imf分量个数呈现增多趋势。该实验结果与分析对探究负压条件下爆炸振动及其噪声信号衰减规律,以及真空爆炸工程应用等具有重要指导意义。
  • 论文
    金鹏程,周建星,祁乐,王胜男,周恒宇,宋礼睿
    振动与冲击.
    摘要 (152) PDF全文 (2996)   可视化   收藏
    为研究多级定轴轮系的动态性能优化方法,以二级齿轮系统为研究对象,利用广义有限元法建立了包含齿轮设计参数(齿数,模数,齿宽)与系统布局参数(齿轮安装位置,级间相位角)的参数化动力学模型,采用Newmark-β时域积分法对额定转速下的动力学方程进行求解,并分析了各参数对系统的动态特性的影响。在此基础上,提出了多级定轴齿轮系统动态优化方法,以设计与布局参数为变量,减速器传动比,轴径宽度等为约束条件,两级齿轮动载荷幅值与两侧轴承载荷差值最小为主要目标,建立多目标混合离散优化模型,基于贝叶斯算法编写程序求解模型,获得最优设计变量。结果表明,优化后减速器的第一级啮合力幅值降低18.9%,第二级啮合力幅值降低17.2%,轴系间两侧轴承载荷差分别下降36%、40%、45%。质量下降了8.7%,边界盒体积下降了27%,优化效果明显。
  • 论文
    戎 保;芮筱亭;王国平;杨富锋
    . 2011, 30(7): 178-187.
    摘要 (1904) PDF全文 (2923)   可视化   收藏
    体系统动力学是当今力学领域的研究热点和难点之一,为解决机械、航空、航天、兵器、机器人领域中大量机械系
    统的动态性能评估和优化设计提供了强有力的理论工具与技术支撑。复杂多体系统动力学建模、设计和控制研究是当前重大工程领
    域的迫切需求。本文对近年来国内外多体系统动力学建模方法、求解策略、控制设计、软件开发、实验研究等方面的研究现状进行
    了较为全面地概括和总结,并简要展望了多体系统动力学的发展趋势。
  • 论文
    郭建英1 白艳艳2
    振动与冲击.
    摘要 (188) PDF全文 (2880)   可视化   收藏
    对层合金属厚壁短管进行振动分析必须考虑非匀质、剪切变形和转动惯量效应。基于Timoshenko理论,推导了两端简支、两端固支、两端自由和悬臂四种边界条件下,层合金属厚壁短管弯曲振动的频率函数与模态振型函数的表达式。采用计算机代数系统MAPLE对四种边界条件下铜钢层合厚壁短管的固有频率进行求解,并绘制振型曲线。采用锤击实验法并结合有限元模态分析法,测得了铜钢层合厚壁短管在两端自由条件下弯曲振动的固有频率。理论解与实测值相比的最大误差为-4.56%,理论解与有限元解相比的最大误差为-0.76%。求解了剪切变形与转动惯量对铜钢层合厚壁短管固有频率的影响系数,并分析了该频率影响系数与管子的振型曲线随边界条件、阶序、层合管长径比、以及壁厚比等参数的变化规律。
  • 论文
    郭林生1,文永蓬1,尚慧琳2,宗志祥1,孙倩1
    振动与冲击.
    摘要 (211) PDF全文 (2785)   可视化   收藏
    以研究城市轨道车辆弹性车体振动特性与车下设备之间的耦合振动关系为目的,利用模态叠加法原理建立了含有车下设备等效欧拉梁车体的刚柔耦合多体动力学模型。在多种不同工况下分析了城市轨道车辆弹性车体中部与转向架上方的振动响应,讨论了车体的一阶弹性模态频率对弹性共振速度的敏感性,从全车长角度分析了车体与车下设备之间的耦合振动关系,并分析了全车振动变化情况,最后对车辆平稳性进行了评价。研究结果表明:车下设备采用弹性悬挂对车体全车振动有很好的抑制作用;从抑制车体全车振动的角度,需要将设备对称安装在车体中部,对不同质量的车下设备采用弹性悬挂要有选择性;车体弹性振动受共振速度影响较大,在非共振速度下运行,能够有效降低全车的弹性共振,提高乘客的乘坐舒适性。论文工作对减少城市轨道车辆的弹性振动提高车辆舒适性和对车下设备的合理布局与悬挂有一定参考价值。
  • 论文
    刘祥建 陈仁文
    . 2012, 31(16): 169-176.
    摘要 (1206) PDF全文 (2707)   可视化   收藏

    摘要:随着无线技术及微机电技术的日益发展,以化学电池为主的供能方式的弊端日渐显露,压电振动能量收集装置以其结构简单、清洁环保及易于微型化等诸多优点而得到了极大重视。本文从振动能量收集常用的压电材料及其压电性入手,从压电振动能量收集装置的结构设计和能量收集电路设计两方面对其进行阐述。在结构设计方面,以压电振动能量收集结构的方向性和响应频带为主线,详细介绍了国内外研究者在压电振动能量收集装置结构设计上的变化与创新;在能量收集电路设计方面,以能量收集效率的提高为主线,介绍了电路结构的优化改进。最后,总结了压电振动能量收集装置未来的研究趋势和方向,为从事压电振动能量收集研究的人员提供参考。

  • 论文
    崔光耀1,纪磊1,王明年2,3,朱长安4
    振动与冲击.
    摘要 (315) PDF全文 (2681)   可视化   收藏
    为研究高烈度地震区隧道洞口段刚柔相济抗减震技术,依托白云顶隧道进口段,开展了大型振动台模型试验,通过对试验数据的分析,主要研究了地震动峰值加速度、纵向应变、接触应力及结构内力。试验结果表明:仅采取结构加强措施,隧道洞口段全段结构安全系数最小值增长百分比在30%~65%之间;仅施设减震缝,隧道洞口段全段结构安全系数最小值增长百分比在40%~55%之间,减震缝在消减强制位移方面有明显作用,减震效果明显;采取刚柔相济抗减震措施,隧道洞口段全段结构安全系数最小值增长百分比在85%~145%之间,其在抵抗地震震动、消减强制位移方面作用显著,减震效果最佳。研究成果可为高烈度地震区交通隧道抗震性能的提高提供借鉴。
  • 论文
    冷伍明1,2,翟斌1,徐方1,2,张期树1,艾希1,韩諝1
    振动与冲击.
    摘要 (183) PDF全文 (2643)   可视化   收藏
    路基填土在长期交通动荷载作用下的累积塑性变形存在离散性。首先,通过一系列粗粒土大型动三轴试验分析其累积塑性应变随围压、动应力及含水率的发展趋势和变化规律。结果表明:累积塑性应变及其稳定值随动应力的增加而增大,随围压的增加而减小,说明增大围压能有效抑制土体累积塑性变形的发展;土体的动力稳定性随含水率的减小而增加。其次,基于半对数预测模型,运用灰色系统关联理论探究模型参数与含水率和动静应力比的相关性特征,并通过正态性检验论证得到控制粗粒土累积塑性应变发展速率的模型参数服从正态分布。最后,基于概率失效理论,提出预测粗粒土填料累积塑性应变的概率模型,可较好地预测粗粒土填料在循环动荷载作用下的累积塑性应变发展区间。
  • 论文
    朴明伟 方 吉 赵钦旭 兆文忠
    . 2009, 28(3): 1-5.
    为了分析结构振动对疲劳寿命的影响程度,提出了一种基于刚柔耦合仿真的振动疲劳分析方法。利用柔性体接口处理技术对策(ITTS),建立刚柔耦合系统模型,其中,柔性体在动约束作用下能够形成具有相关模态振动特征的弹性振动。应用基于子结构模态综合法(CMS)的动应力恢复方式,进行危险点动应力与模态振动的相关性分析和动应力变化的幅频统计对比,以确定疲劳性质及振动影响程度。结合集装箱平车垂向加速度偏大问题,利用两种柔性车体模型:模态质量和附着质量车体模型,确定了车体在斜楔摩擦粘-滑振动作用下形成了具有2阶垂向弯曲模态振动特征的弹性振动。根据危险点动应力的模态相关性分析和幅频统计对比,集装箱地脚的垂向纵向约束力是造成大幅值循环应力出现的主要原因之一,而结构振动对疲劳寿命的影响程度约为(20-25)%。
  • 论文
    马琮淦 左曙光 谭钦文 高丽华 孙庆 孟姝
    . 2013, 32(12): 131-134.
    摘要 (808) PDF全文 (2598)   可视化   收藏
    针对电动车车身阶次振动和车内噪声的主要振源—永磁同步电机的扭转振动问题,首先,利用集中参数法建立了永磁同步电机扭转振动的非线性动力学模型,解析求解了考虑非正弦分布的永磁磁场、定子开槽、时间谐波电流的永磁同步电机电磁转矩,获取了定子铁芯、机壳的刚度和阻尼参数,指出了电磁转矩波动是引起永磁同步电机非线性振动的主要原因。然后,采用状态变量法求得了非线性方程组的解。最后,通过永磁同步电机扭转振动实验验证了本模型的有效性。