悬索桥颤振的多模态耦合及机理研究 被引量：3

1

作者 刘高 强士中 周述华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期59-66,共8页

将桥梁结构与气流作为一个系统 ,从能量平衡的角度研究系统的颤振稳定性。首先建立了系统能量变化率与系统等效阻尼比之间的关系 ,由不同风速下系统的等效阻尼比判断系统的颤振稳定性 ,推演了系统及各阶模态等效阻尼比的计算方法。以英... 将桥梁结构与气流作为一个系统 ,从能量平衡的角度研究系统的颤振稳定性。首先建立了系统能量变化率与系统等效阻尼比之间的关系 ,由不同风速下系统的等效阻尼比判断系统的颤振稳定性 ,推演了系统及各阶模态等效阻尼比的计算方法。以英国塞文桥为算例 ,验证了本方法的可靠性 ,并用于对系统发生颤振时多模态间的耦合机理进行研究。为了进一步探明多模态耦合对不同体系悬索桥颤振稳定性的影响 ,以我国虎门悬索桥和一座跨海桥设计方案为工程背景 ,证实了由扁平钢箱梁作为主梁的悬索桥 ,若结构对称其颤振形态将为对称模式 ,且系统颤振主要受第一阶对称扭转模态及低阶对称竖弯模态控制 ,高阶模态的影响很小 ;并发现了一个新的现象 :对于单跨悬索桥 ,多模态分析所得临界风速一般低于二模态分析结果 ,而对于三跨悬索桥(包括三跨两铰和三跨连续 )趋势正好相反 ,这一发现对于工程实践将具有重要意义。 展开更多

关键词 悬索桥 颤振稳定性 等效阻尼比 多模态耦合 结构体系

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桥梁多模态耦合抖振控制方法研究 被引量：2

2

作者 曾宪武 韩大建 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期107-112,共6页

目前已证实调谐质量阻尼器(TM D)可以有效控制桥梁抖振响应,并已在工程中得到应用。然而,传统桥梁抖振被动控制理论是基于单模态叠加SRSS法,无法考虑多模态参与作用和模态间气动耦合效应,本文基于Scan lan多模态耦合抖振理论和多重调谐... 目前已证实调谐质量阻尼器(TM D)可以有效控制桥梁抖振响应,并已在工程中得到应用。然而,传统桥梁抖振被动控制理论是基于单模态叠加SRSS法,无法考虑多模态参与作用和模态间气动耦合效应,本文基于Scan lan多模态耦合抖振理论和多重调谐质量阻尼器(M TM D)被动控制理论,提出一种桥梁多模态耦合抖振M TM D控制方法,该方法可以考虑多模态参与作用、模态间气动耦合效应和单模态中各模态位移分量的气动耦合,且对各TM D在主梁上的安装位置没有任何限制。本文最后采用时域仿真方法对该方法进行了验证,两者计算结果吻合良好,表明本文所提出的方法的正确性。 展开更多

关键词 大跨度桥梁MTMD 抖振控制 多模态耦合抖振

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外语学习中的多模态耦合 被引量：9

3

作者 刘靖 《外国语文》 CSSCI 北大核心 2011年第6期158-160,共3页

信息时代的外语学习是一种多模态信息传播过程。本文在综合认知学习理论的基础上,对外语学习过程中各种模态的耦合进行分析,多模态语言信息输入主要通过两大渠道:外语课堂的社会化学习、基于网络等媒介的自主学习。外语学习过程中,学习... 信息时代的外语学习是一种多模态信息传播过程。本文在综合认知学习理论的基础上,对外语学习过程中各种模态的耦合进行分析,多模态语言信息输入主要通过两大渠道:外语课堂的社会化学习、基于网络等媒介的自主学习。外语学习过程中,学习者面对的是由各种模态组成的超文本语篇,超文本语篇在构建和解读过程中各模态之间应呈现出一种和谐互动、优势互补、相互协调、相互促进的动态关联关系。 展开更多

关键词 外语学习 认知学习理论 多模态耦合

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大跨度桥梁多模态耦合颤振二分法全自动搜索

4

作者 曾宪武 韩大建 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期41-46,共6页

在分析和评价国内外对大跨度桥梁风致颤振研究的成果和目前各种常用颤振分析方法优缺点的基础上,基于结构的固有模态坐标,进一步完善了大跨度桥梁多模态耦合颤振的双参数搜索状态空间法。通过将结构和气流作为一个动态系统,最后将颤振... 在分析和评价国内外对大跨度桥梁风致颤振研究的成果和目前各种常用颤振分析方法优缺点的基础上,基于结构的固有模态坐标,进一步完善了大跨度桥梁多模态耦合颤振的双参数搜索状态空间法。通过将结构和气流作为一个动态系统,最后将颤振问题归结为数学上一个非对称实矩阵的广义特性值问题。在求解中,风速搜索采用了二分法加速收敛技术,频率采用搜索迭代法,该方法可以按指定的搜索精度,迅速搜索到颤振临界风速和颤振频率,无须设定步长,且能真实地给出各阶模态频率和阻尼比随风速的全过程。最后对具有理想平板截面的悬臂梁进行颤振分析验证了本文方法的正确性,同时对总跨度1177m的香港汀九大桥进行颤振分析,计算得到的颤振临界风速基本与风洞试验结果基本一致,进一步表明本文方法的可靠性和高效性。 展开更多

关键词 大跨度桥梁 多模态耦合颤振 双参数搜索 二分法搜索

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模态间气动耦合效应对调谐质量阻尼器最优参数的影响 被引量：3

5

作者 曾宪武 韩大建 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期64-68,共5页

基于多模态耦合抖振理论,导出带有被动调谐质量阻尼器(TMD)的桥梁多模态耦合抖振系统运动微分方程,采用随机振动理论求解系统运动微分方程,并编制了桥梁多模态耦合抖振TMD控制和参数分析程序。以一座斜拉桥为算例,着重分析了模态间气动... 基于多模态耦合抖振理论,导出带有被动调谐质量阻尼器(TMD)的桥梁多模态耦合抖振系统运动微分方程,采用随机振动理论求解系统运动微分方程,并编制了桥梁多模态耦合抖振TMD控制和参数分析程序。以一座斜拉桥为算例,着重分析了模态间气动耦合效应对TMD最优参数和控制效率的影响。 展开更多

关键词 大跨度桥梁 TMD 抖振控制 多模态耦合抖振

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模态间气动耦合效应对桥梁抖振的影响(英文) 被引量：1

6

作者 曾宪武 韩大建 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期53-58,共6页

对桥梁抖振的分析传统上均采用单模态叠加SRSS法,但随着桥梁的长大化,模态间气动耦合效应的影响越来越大,在分析中必须加以考虑.有鉴于此,文中采用Scanlan多模态耦合抖振理论,以2自由度弯扭耦合系统为研究对象,通过定义系统的10种不同... 对桥梁抖振的分析传统上均采用单模态叠加SRSS法,但随着桥梁的长大化,模态间气动耦合效应的影响越来越大,在分析中必须加以考虑.有鉴于此,文中采用Scanlan多模态耦合抖振理论,以2自由度弯扭耦合系统为研究对象,通过定义系统的10种不同的传递函数并考察系统传递函数随风速的变化规律,对模态间气动耦合效应进行进一步的研究,揭示了模态间气动耦合的机理和本质. 展开更多

关键词 大跨度桥梁 多模态耦合抖振 频域 气动耦合 传递函数

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基于模态连续追踪的铁道车辆车体低频横向晃动现象研究 被引量：23

7

作者 夏张辉 周劲松 +2 位作者 宫岛 孙文静 孙煜 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期46-54,共9页

基于Lagrange三次样条插值原理,给出不同速度下车辆系统模态频率的连续追踪方法,并对不同速度下轮对、转向架、整车系统模态进行分析及变化规律的研究,根据模态阻尼异常变化前后相应模态的耦合振动特征,探讨铁道车辆车体低频横向晃动时... 基于Lagrange三次样条插值原理,给出不同速度下车辆系统模态频率的连续追踪方法,并对不同速度下轮对、转向架、整车系统模态进行分析及变化规律的研究,根据模态阻尼异常变化前后相应模态的耦合振动特征,探讨铁道车辆车体低频横向晃动时的阻尼跳变现象及机理,提出基于振型相似度的车体低频横向晃动判定指标。结果表明,本文提出的模态追踪方法能够稳定、准确追踪车辆系统各阶模态;轮对模态频率接近车体模态频率是出现车体低频横向晃动的必要非充分条件,轮对模态与车体模态间的振型切换是车体低频横向晃动的本质原因;将振型相似度作为车体低频横向晃动的判定指标是合理、有效的。 展开更多

关键词 铁道车辆 低频晃车 模态追踪 阻尼跳变 多模态耦合

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高速动车组车辆系统刚体模态频率转向研究 被引量：2

8

作者 刘广宇 宫岛 +6 位作者 周劲松 任利惠 王泽根 张展飞 邓新 孙维光 尤泰文 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4473-4483,共11页

高速动车组车辆系统模态空间内模态参数演进规律是车辆系统物理空间中响应特性变化的基因。基于局部寻优算法,以车辆系统复模态振型的欧式贴近度为度量指标,提出车辆系统自适应模态连续追踪方法。建立高速动车组车辆系统23自由度动力学... 高速动车组车辆系统模态空间内模态参数演进规律是车辆系统物理空间中响应特性变化的基因。基于局部寻优算法,以车辆系统复模态振型的欧式贴近度为度量指标,提出车辆系统自适应模态连续追踪方法。建立高速动车组车辆系统23自由度动力学模型,对车辆系统模态参数随运行速度变化的演进规律开展研究,并通过虚拟激励法求解系统响应,进一步探讨模态空间中模态参数的演进与物理空间中的多模态耦合响应特性的映射关系。结果表明:所提出的模态追踪方法可依据复模态振型的欧式贴近度自适应速度步长,准确清晰地追踪车辆系统各阶模态;随着速度的提高,以转向架蛇行运动振型为主的模态频率提升至接近以车体下心滚摆和上心滚摆振型为主的模态频率时,模态频率曲线间并未出现交叉,而发生了先趋于集中而后转向分离的“频率转向”现象;车体横向振动的功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)在低频处的幅值明显增大,所对应的频率分别接近于频率转向前车体的下、上心滚摆频率;在频率转向区中,发生“频率转向”的2阶模态振型均主要表现为2阶振型的耦合形态,且其中1阶模态的阻尼比降低,使得耦合模态对应的系统物理响应明显放大,即转向架蛇行和车体下(上)心滚摆耦合模态响应显著增大;平稳性分析结果表明,在频率转向区处高速动车组车辆系统运行平稳性出现明显劣化。研究成果可为轨道车辆模态参数设计和运营速度规划提供参考。 展开更多

关键词 高速动车组 欧式贴近度 局部寻优算法 模态追踪 频率转向 虚拟激励法 多模态耦合响应

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大跨高墩城市轨道交通斜拉桥动力特性及抗风性能 被引量：4

9

作者 李永乐 邸月龙 +1 位作者 赵彤 姜孝伟 《建筑科学与工程学报》 CAS 2010年第4期19-24,共6页

以大跨高墩城市轨道交通斜拉桥的3种桥型方案为工程背景,分别建立空间有限元模型,并进行结构的动力特性计算,对其自振频率和振型特点进行对比分析;基于自主研究开发的桥梁结构分析软件BANSYS,利用二维平面流场理论和多模态耦合振动分析... 以大跨高墩城市轨道交通斜拉桥的3种桥型方案为工程背景,分别建立空间有限元模型,并进行结构的动力特性计算,对其自振频率和振型特点进行对比分析;基于自主研究开发的桥梁结构分析软件BANSYS,利用二维平面流场理论和多模态耦合振动分析的方法,对大跨高墩城市轨道交通斜拉桥结构在静风荷载下的稳定性和由脉动风引起的抖振位移及抖振内力进行了对比分析。结果表明:大跨高墩城市轨道交通斜拉桥结构整体较柔,各方案之间因结构差异导致的动力特性和风致响应的差别不容忽视。 展开更多

关键词 大跨度斜拉桥 动力特性 多模态耦合振动 风致响应 抗风性能

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基于虚拟激励法的大跨桥梁抖振内力分析 被引量：8

10

作者 刘高 王秀伟 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期649-654,共6页

桥梁抖振内力分析是大跨桥梁抗风设计中的一项重要课题。目前,通常采用等效静风荷载的方法来计算桥梁抖振内力。本文将虚拟激励法应用到桥梁抖振内力分析中来,考虑多模态耦合效应,建立了直接应用随机振动方法计算桥梁抖振内力的快速算... 桥梁抖振内力分析是大跨桥梁抗风设计中的一项重要课题。目前,通常采用等效静风荷载的方法来计算桥梁抖振内力。本文将虚拟激励法应用到桥梁抖振内力分析中来,考虑多模态耦合效应,建立了直接应用随机振动方法计算桥梁抖振内力的快速算法。最后,以主跨为628m的某大跨斜拉桥为例进行了多模态耦合抖振内力分析,结果表明:高阶模态的参与将使主梁抖振内力增大,主梁抖振内力的峰因子介于3.4至4.0之间。 展开更多

关键词 虚拟激励法 桥梁抖振 结构内力 多模态耦合 随机振动 风致振动 抖振力谱矩阵 抖振运动方程

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安装固定气动翼板的大跨桥梁抖振分析 被引量：1

11

作者 刘高 林家浩 王秀伟 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期628-633,共6页

建立了安装固定气动翼板的大跨桥梁多模态耦合抖振分析框架,推演了作用在整个桥梁-气动翼板系统上的抖振力和自激力的显式表达式,考虑了多模态耦合效应.基于有限元法,作用在主梁-气动翼板系统上的抖振力转化为节点力,进一步得到作用在... 建立了安装固定气动翼板的大跨桥梁多模态耦合抖振分析框架,推演了作用在整个桥梁-气动翼板系统上的抖振力和自激力的显式表达式,考虑了多模态耦合效应.基于有限元法,作用在主梁-气动翼板系统上的抖振力转化为节点力,进一步得到作用在整个桥梁上的抖振力并导出了其功率谱密度矩阵;作用在主梁-气动翼板系统上的气弹自激力转化为节点力,并将其表达为气弹刚度矩阵和气弹阻尼矩阵.通过组集得到系统的运动方程,然后运用虚拟激励法在频域计算系统的抖振响应.以某大跨斜拉桥为例进行研究,结果表明:在主梁下方安装一对固定气动翼板后,主梁的扭转角位移、角加速度以及侧向加速度响应能够得到有效控制. 展开更多

关键词 大跨桥梁 抖振 气动翼板 多模态耦合 虚拟激励法 安装 桥梁振动

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双频率调谐质量阻尼器在桥梁抖振控制中的应用 被引量：1

12

作者 曾宪武 韩大建 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期45-50,共6页

DTMD是一种新型的具有双频率的调谐质量阻尼器,与普通TMD(调谐质量阻尼器)相比,可以同时实现对桥梁主梁竖向和扭转振动的控制.文中基于多模态耦合抖振理论,导出带有DTMD的桥梁抖振系统运动微分方程,列式中考虑了多模态参与作用和模态间... DTMD是一种新型的具有双频率的调谐质量阻尼器,与普通TMD(调谐质量阻尼器)相比,可以同时实现对桥梁主梁竖向和扭转振动的控制.文中基于多模态耦合抖振理论,导出带有DTMD的桥梁抖振系统运动微分方程,列式中考虑了多模态参与作用和模态间的气动耦合效应,并应用随机振动理论求解系统运动微分方程.最后以一座斜拉桥为例,分析了频率和阻尼比对减振效率的影响,并评价了DTMD对桥梁耦合抖振的双重制振性能.结果表明,与普通TMD相比,DTMD对桥梁抖振具有更高的减振效率. 展开更多

关键词 大跨度桥梁 双频率调谐质量阻尼器 抖振控制 多模态耦合抖振

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变槽宽比双主梁断面悬索桥抖振响应特性 被引量：5

13

作者 沈正峰 李加武 +2 位作者 王峰 高广中 胡兆同 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期824-833,共10页

为了研究变槽宽比双主梁断面悬索桥抖振响应,提出考虑自激力和抖振力沿展向变化的频域和时域抖振计算方法,对某景观大桥进行抖振分析。频域法研究了气动导纳函数、平均风速、脉动风交叉谱对抖振响应的影响,分析不同类型气动导纳函数对... 为了研究变槽宽比双主梁断面悬索桥抖振响应,提出考虑自激力和抖振力沿展向变化的频域和时域抖振计算方法,对某景观大桥进行抖振分析。频域法研究了气动导纳函数、平均风速、脉动风交叉谱对抖振响应的影响,分析不同类型气动导纳函数对抖振响应的影响差异及原因。时域法通过在每个荷载步更新三分力系数进而更新气动力,并考虑结构的几何非线性效应。计算结果表明:考虑气动力展向变化的时域法能够捕捉到跨中单索面位置的局部峰值;时域抖振响应计算值在竖向大于频域计算值,在扭转方向要小于频域计算值;考虑气动力展向变化计算的抖振响应要大于采用跨中断面气动参数计算的抖振响应,其主要由抖振力的展向变化产生,自激力的展向变化对其影响较小,在实际工程中考虑气动力展向变化进行抖振分析更加安全。 展开更多

关键词 抖振 悬索桥 变槽宽比 多模态耦合频域 气动导纳 交叉谱

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光纤光栅技术在玻璃幕墙边缘检测应用 被引量：8

14

作者 王永祥 何海涛 +2 位作者 伍军 杨期江 徐东华 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期853-863,共11页

针对玻璃幕墙结构胶老化、失效以及高风压载荷导致的玻璃脱落等安全事故问题,提出了一种基于光纤光栅传感技术检测玻璃幕墙边缘动态应力变化的方法,构造了玻璃面板边缘应变与结构胶之间的多模态耦合模型,从而预测玻璃幕墙结构安全状况.... 针对玻璃幕墙结构胶老化、失效以及高风压载荷导致的玻璃脱落等安全事故问题,提出了一种基于光纤光栅传感技术检测玻璃幕墙边缘动态应力变化的方法,构造了玻璃面板边缘应变与结构胶之间的多模态耦合模型,从而预测玻璃幕墙结构安全状况.通过对比分析多模态应变的仿真与实验结果数据可以得到:准分布光纤光栅能够给出结构胶的失效位置,提前对玻璃幕墙结构胶的健康状况进行安全性能评估与反馈.由此可及时更换处理失效玻璃,减少玻璃幕墙脱落事故,在减少经济损失的同时提升了玻璃幕墙的安全性,具有实际价值. 展开更多

关键词 玻璃幕墙应变场 多模态耦合 有限元分析 光纤光栅技术 安全评估

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空腔式前盖板宽带纵向换能器研究 被引量：5

15

作者 周天放 蓝宇 桑永杰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1215-1219,1226,共6页

纵向换能器实现宽带性能有较多方法,但是拓宽频带有限。为了改善宽带性能,在传统纵向复合棒换能器的基础上,通过在前盖板处开有空腔结构来产生多种振动模态,利用多模态耦合原理实现换能器更宽频带性能。利用ANSYS有限元软件对换能器进... 纵向换能器实现宽带性能有较多方法,但是拓宽频带有限。为了改善宽带性能,在传统纵向复合棒换能器的基础上,通过在前盖板处开有空腔结构来产生多种振动模态,利用多模态耦合原理实现换能器更宽频带性能。利用ANSYS有限元软件对换能器进行优化设计并制作了试验样机,测量得到在4.5-14 k Hz的频带内,换能器的最大发送电压响应值为148.9 d B,响应起伏9 d B。仿真分析与实验结果表明,与传统的纵向换能器相比,空腔式前盖板纵向换能器在拓宽频带方面效果显著,达到了一个倍频程以上。 展开更多

关键词 空腔式前盖板 纵向换能器 宽带 多模态耦合 有限元法 优化设计

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基于现场测试的硬岩掘进机振动特性 被引量：7

16

作者 邹晓阳 米永振 郑辉 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期990-995,共6页

硬岩掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)在滚刀破岩力的强冲击激励下振动剧烈。从激励、结构和边界条件等方面分析TBM的振动机理,指出TBM动力学理论建模的难点,提出基于现场振动测试研究TBM振动特性和指导理论建模。根据施工环境,确... 硬岩掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)在滚刀破岩力的强冲击激励下振动剧烈。从激励、结构和边界条件等方面分析TBM的振动机理,指出TBM动力学理论建模的难点,提出基于现场振动测试研究TBM振动特性和指导理论建模。根据施工环境,确定TBM现场振动测试方案,包括测试系统组成、测点布置和数据采集,应用于实际工程中TBM掘进振动加速度测试,基于现场测试数据分析TBM的振动特性。结果表明,主轴承附近电机测点的振动加速度有效值达20~30m/s^2,主梁、撑靴测点的振动加速度达到3~6m/s^2,刀盘驱动系统的振动频率较高,支撑-推进系统的振动频率较低,TBM子结构表现为多模态耦合振动。现场测试揭示了振动机理,为TBM动力学建模分析和减振设计提供了技术依据。 展开更多

关键词 硬岩掘进机 振动机理 现场测试 振动分析 多模态耦合

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磁致伸缩-压电混合激励Janus换能器结构特征参量与纵振频率之间的关系

17

作者 刘文钊 柴勇 莫喜平 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第2期257-262,共6页

为了拓宽Janus换能器的工作频带,使用超磁致伸缩材料Terfenol-D与PZT压电陶瓷作为混合激励元件驱动Janus换能器,研究了其结构特征参量与纵振频率之间的关系。首先归纳了磁致伸缩-压电混合激励Janus换能器的12个结构特征参量。随后通过... 为了拓宽Janus换能器的工作频带,使用超磁致伸缩材料Terfenol-D与PZT压电陶瓷作为混合激励元件驱动Janus换能器,研究了其结构特征参量与纵振频率之间的关系。首先归纳了磁致伸缩-压电混合激励Janus换能器的12个结构特征参量。随后通过模态分析,证明换能器具有两种纵振动模态。最终经过有限元仿真计算,总结分析了结构特征参量变化对两种纵振动模态频率的影响规律。研究结果为如何通过调整结构特征参量实现多模态耦合并拓宽此型换能器的工作频带提供了一定依据。 展开更多

关键词 Janus换能器 混合激励 宽带 多模态耦合

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