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基于振动功率流的CRTSⅡ型无砟轨道-桥梁夹层结构损伤识别方法及其应用
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作者 郭文杰 孟尧尧 +1 位作者 冯玉林 何彬彬 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期125-133,共9页
针对高速铁路线桥长期服役后的损伤及疲劳断裂问题,提出一种基于振动功率流的CRTSⅡ型无砟轨道-桥梁夹层结构损伤识别方法。建立多跨纵连轨道-主梁-支座-桥墩一体模型,基于Timoshenko梁理论,采用改进傅里叶级数作为位移函数,建立系统层... 针对高速铁路线桥长期服役后的损伤及疲劳断裂问题,提出一种基于振动功率流的CRTSⅡ型无砟轨道-桥梁夹层结构损伤识别方法。建立多跨纵连轨道-主梁-支座-桥墩一体模型,基于Timoshenko梁理论,采用改进傅里叶级数作为位移函数,建立系统层间构件能量方程,结合Rayleigh-Ritz法和Hamilton原理,推导出轨道桥在竖向和纵向振动下的自振频率计算公式,算例结果与有限元吻合良好。考虑位移传递率对系统损伤识别和定位效果较为一般,引入振动功率流法作为识别依据,分别分析不同构件刚度退化、层间构件损伤下系统输入、输出功率流变化曲线,以及系统存在损伤且考虑层间弹簧阻尼下功率流变化曲线。结果表明,一体模型与有限元模型的前100阶自振频率结果误差在5%以内,验证了理论计算方法的正确性;损伤结构输入、输出功率流围绕系统无损情况下的输入、输出功率流上下波动,钢轨刚度退化下的输出功率流在100 Hz及更高频范围内较无损情况下波动较为明显;考虑层间弹簧阻尼对砂浆离缝状态下的功率流变化曲线影响主要集中在100~200 Hz频段内;依据响应点输出功率流值在一定频率段是否发生突变可初步地判定此位置的损伤情况。 展开更多
关键词 能量法 损伤 TIMOSHENKO梁 振动功率 轨道-桥梁系统
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圆柱壳结构振动功率流和主动力幅值的控制研究 被引量:6
2
作者 金全洲 李天匀 +1 位作者 赵耀 严谨 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第2期305-312,共8页
以输入结构的总功率流和所需主动力幅值为控制目标函数,对输入圆柱壳结构振动功率流的主动控制进行了研究,并分析了几个重要参数对壳体结构振动功率流控制效果的影响。利用导纳函数求解结构响应,构造目标函数为二次型函数形式,利用哈密... 以输入结构的总功率流和所需主动力幅值为控制目标函数,对输入圆柱壳结构振动功率流的主动控制进行了研究,并分析了几个重要参数对壳体结构振动功率流控制效果的影响。利用导纳函数求解结构响应,构造目标函数为二次型函数形式,利用哈密尔顿二次型最小值理论给出最优控制力前馈控制表达式。 展开更多
关键词 圆柱壳 振动功率 主动控制 导纳函数
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复合材料层合圆柱壳中振动功率流特性 被引量:4
3
作者 刘敬喜 谭安全 +1 位作者 李天匀 朱翔 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期269-274,共6页
基于Love壳体理论,根据壳体微元应力、应变关系推得壳体中的各内力和力矩,得到了复合材料层合圆柱壳的运动微分方程.对复合材料层合圆柱壳中振动功率流特性进行了研究,在不同周向模态和频率下,对外载荷输入壳体的功率流及其沿壳体的传... 基于Love壳体理论,根据壳体微元应力、应变关系推得壳体中的各内力和力矩,得到了复合材料层合圆柱壳的运动微分方程.对复合材料层合圆柱壳中振动功率流特性进行了研究,在不同周向模态和频率下,对外载荷输入壳体的功率流及其沿壳体的传播情况进行了分析.分析表明,各内力功率流沿壳体传播时相互转化,最后趋于确定值.结合各内力传播的功率流,从能量角度考察了波的传播特点,通过各内力功率流的比例来定量的确定壳体中不同波传播的成份. 展开更多
关键词 复合材料圆柱壳 振动功率 传播波
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隔振装置中振动功率流的测量研究 被引量:5
4
作者 葛蕴珊 刘志刚 张文平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第2期7-14,共8页
以舰舶柴油机双层隔振装置为对象,研究了隔振装置中的振动功率流,用不同的振动功率流测量方法测量了通过隔振器传到上、下层质量和流入弹性基础中的振动功率流.不同的测量方法得到了类似的测量结果.可以利用隔振器上、下端的加速度... 以舰舶柴油机双层隔振装置为对象,研究了隔振装置中的振动功率流,用不同的振动功率流测量方法测量了通过隔振器传到上、下层质量和流入弹性基础中的振动功率流.不同的测量方法得到了类似的测量结果.可以利用隔振器上、下端的加速度互谱密度和隔振器的传递视在质量测量通过每个隔振器传递的振动功率流;也可以通过各接触点的有效导纳和加速度测量通过各接触点传递的振动功率流. 展开更多
关键词 结构振动 振动功率 双层隔振 船用柴油机
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基于振动功率流法的汽车悬架系统隔振性能分析 被引量:4
5
作者 上官文斌 陈成峰 +2 位作者 李利平 俞宏 祁振宁 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期23-29,38,共8页
为优化衬套和车身车架的结构,建立汽车悬架系统衬套和减振器上端支撑的隔振分析模型,推导了各子结构间连接点处力和位移向量的表达式;在路面不平度激励下,运用振动功率分析方法,介绍了经由悬架各个衬套传递到车身车架的功率计算方法;以... 为优化衬套和车身车架的结构,建立汽车悬架系统衬套和减振器上端支撑的隔振分析模型,推导了各子结构间连接点处力和位移向量的表达式;在路面不平度激励下,运用振动功率分析方法,介绍了经由悬架各个衬套传递到车身车架的功率计算方法;以一麦弗逊悬架为例,利用ADAMS软件建立了其多体动力学模型,计算分析了在路面激励下经悬架衬套和减振器上端支撑传递到车身车架的功率,从而识别出振动能量传递的最大路径;最后,基于该方法分析了衬套特性对功率传递的影响,并就一液压衬套对车辆侧向激励引起的车身振动的衰减作用进行了分析. 展开更多
关键词 汽车悬架系统 衬套 减振器 振动功率 传递路径 隔振性能
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含裂纹的周期简支梁振动功率流特性 被引量:6
6
作者 林言丽 郭杏林 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期181-185,共5页
在周期简支梁中,利用周期结构理论、波在周期简支梁中的传播特性和裂纹受拉时的弯曲弹簧假设,推导了含裂纹梁单元受到激励时,单元左右两端输出的振动功率流计算公式;通过绘制的功率流比值曲线,给出了识别裂纹深度和位置的方法以及裂纹... 在周期简支梁中,利用周期结构理论、波在周期简支梁中的传播特性和裂纹受拉时的弯曲弹簧假设,推导了含裂纹梁单元受到激励时,单元左右两端输出的振动功率流计算公式;通过绘制的功率流比值曲线,给出了识别裂纹深度和位置的方法以及裂纹诊断的步骤和优势. 展开更多
关键词 振动功率 裂纹梁 损伤 周期结构 裂纹诊断
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含裂纹功能梯度材料梁结构的振动功率流特性分析 被引量:5
7
作者 衡星 朱翔 +1 位作者 李天匀 王迪 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第4期40-46,共7页
功能梯度材料(FGM)梁在工程中应用日益广泛,而梁中裂纹的存在改变了局部刚度等特性,使得功能梯度材料梁的振动和波传播特性发生改变。以含有张开型裂纹的功能梯度梁为对象分析其波传播和振动功率流特性。利用转动弹簧模型模拟裂纹,给出... 功能梯度材料(FGM)梁在工程中应用日益广泛,而梁中裂纹的存在改变了局部刚度等特性,使得功能梯度材料梁的振动和波传播特性发生改变。以含有张开型裂纹的功能梯度梁为对象分析其波传播和振动功率流特性。利用转动弹簧模型模拟裂纹,给出由裂纹引起的局部柔度表达式。建立无限长FGM欧拉梁结构的动力学方程,采用波动法结合梁的连续条件计算得到FGM欧拉梁的振动特性,对无缺陷梁和裂纹梁的输入功率流和传播功率流进行分析。讨论了材料梯度指数、激励频率、裂纹深度和裂纹位置等信息与输入功率流、传播功率流之间的关系,为基于振动功率流的裂纹FGM梁的损伤识别提供理论基础。 展开更多
关键词 振动与波 功能梯度材料梁 裂纹 转动弹簧 振动功率
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对边简支功能梯度板振动功率流特性分析 被引量:4
8
作者 吴江海 朱竑祯 +1 位作者 安方 殷学文 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期1229-1237,共9页
本文利用动刚度法对对边简支的功能梯度矩形板的横向振动进行求解,并进一步研究受点简谐力作用下板的输入功率流与功率流传播特性,通过可视化的功率流矢量图与流线图分析了边界条件与功能梯度板材料结构参数对整板固有频率、板内功率流... 本文利用动刚度法对对边简支的功能梯度矩形板的横向振动进行求解,并进一步研究受点简谐力作用下板的输入功率流与功率流传播特性,通过可视化的功率流矢量图与流线图分析了边界条件与功能梯度板材料结构参数对整板固有频率、板内功率流传递特性的影响。计算结果表明:刚度越大,板内能量漩涡越小,能量呈单向流动,频率越高,板内漩涡结构越复杂。 展开更多
关键词 功能梯度板 振动功率 动刚度法
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基于单点虚拟振动功率的发动机转速测量方法 被引量:9
9
作者 徐健 张耕实 李本银 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期697-702,共6页
针对目前普遍采用的发动机转速测量方法欠缺操作简便性和普遍适用性的问题,提出一种基于发动机附体(包括外壳及其延伸部分)振动特性的转速测量方法。采用振动传感器将发动机附体振动信号转换为电压信号,由该电压信号计算振动传感器安装... 针对目前普遍采用的发动机转速测量方法欠缺操作简便性和普遍适用性的问题,提出一种基于发动机附体(包括外壳及其延伸部分)振动特性的转速测量方法。采用振动传感器将发动机附体振动信号转换为电压信号,由该电压信号计算振动传感器安装点所对应的单点虚拟振动功率,进而根据以先验实验数据拟合的转速-单点虚拟振动功率对应关系即可实现转速测量。为了滤除环境干扰和转速动态变化导致的高频噪声,引入了PD指数因子自适应惯性滤波。开展了某游艇发动机转速测量的实艇实验,最大测量误差小于3%,结果表明所提出的发动机转速测量方法合理有效、实施简单,对稳态及动态转速的测量均适用,测量精度满足发动机转速日常监测要求。 展开更多
关键词 发动机转速 振动传感器 单点虚拟振动功率 数据拟合
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梁结构中振动功率流的测量研究 被引量:5
10
作者 葛蕴珊 张文平 刘志刚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第3期49-56,共8页
研究了梁结构中的振动功率流,给出了梁中振动功率流的一般测量方法,并对实验研究结果进行了分析.研究结果表明:可以根据“无限梁”的速度导纳测量梁中的输入振动功率流.
关键词 结构振动 振动功率 隔振器 梁结构
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损伤圆柱壳的振动功率流特性研究 被引量:2
11
作者 朱翔 李天匀 +1 位作者 赵耀 刘敬喜 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第2期284-292,共9页
研究了含有环向表面裂纹损伤的无限长圆柱壳中的波传播和振动功率流特性。用Flügge方程来描述圆柱壳的振动。对于裂纹损伤圆柱壳,运用断裂力学的理论,考虑到裂纹的张开、滑移和剪切三种状态建立了裂纹区域的局部柔度矩阵,得到由此... 研究了含有环向表面裂纹损伤的无限长圆柱壳中的波传播和振动功率流特性。用Flügge方程来描述圆柱壳的振动。对于裂纹损伤圆柱壳,运用断裂力学的理论,考虑到裂纹的张开、滑移和剪切三种状态建立了裂纹区域的局部柔度矩阵,得到由此引起的附加广义位移和壳体中内力之间的关系。根据裂纹两侧区域的位移和内力的连续性条件得到了四支反射波和四支透射波的幅值,继而求得壳体中各内力传播的功率流。分析了透射功率流、反射功率流与激励频率和裂纹尺寸之间的联系。文中的研究为基于振动功率流方法识别圆柱壳表面损伤提供了理论基础。 展开更多
关键词 振动功率 损伤 圆柱壳 局部柔度
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功能梯度板的振动功率流特性分析 被引量:3
12
作者 张玲 朱翔 +1 位作者 李天匀 殷学吉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第16期187-191,共5页
根据功能梯度复合材料矩形板的基本动力方程,基于模态叠加法求出简谐激励载荷作用下功能梯度板横向振动位移,结合结构振动功率流方程,研究功能梯度材料矩形板的振动及输入和传播功率流特性。算例中,首先计算功能梯度板固有频率,并与数... 根据功能梯度复合材料矩形板的基本动力方程,基于模态叠加法求出简谐激励载荷作用下功能梯度板横向振动位移,结合结构振动功率流方程,研究功能梯度材料矩形板的振动及输入和传播功率流特性。算例中,首先计算功能梯度板固有频率,并与数值解进行对比分析,验证了算法的准确性。然后研究了功能梯度板输入功率流特性,讨论了不同梯度指数对输入功率流特性的影响。并通过可视化方法计算得到了功率流在板中的传播特性,通过功率流矢量图和流线图描述了功能梯度板。 展开更多
关键词 功能梯度 矩形板 振动功率 模态叠加
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筋受力激励下加筋板结构振动功率流研究 被引量:2
13
作者 王敏庆 盛美萍 +1 位作者 孙进才 陈花玲 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期237-240,共4页
研究了筋受力激励下无限加筋板结构在运场的振动功率流分布特性,通过计算机仿真分析并完善了振动功率流分布解析表达式,使用振动功率流的双传感器互谱测量方法进行了实验验证,仿真与实验结果的一致性验证了振动功率流解析表达式及仿... 研究了筋受力激励下无限加筋板结构在运场的振动功率流分布特性,通过计算机仿真分析并完善了振动功率流分布解析表达式,使用振动功率流的双传感器互谱测量方法进行了实验验证,仿真与实验结果的一致性验证了振动功率流解析表达式及仿真结果的正确性。 展开更多
关键词 加筋板结构 能量传输 振动功率
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硬岩掘进机液压弯管振动功率流研究 被引量:2
14
作者 张怀亮 瞿维 +1 位作者 李卫 刘森 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期9-16,共8页
针对硬岩掘进机(TBM)强振动环境下的液压弯管传递效率降低和损坏的问题,提出了以振动功率流的方法来研究管道的振动特性.首先,根据应力与功率的关系,建立了弯管振动功率流计算模型.然后,通过仿真分析探究了不同基础振动参数和弯管结构... 针对硬岩掘进机(TBM)强振动环境下的液压弯管传递效率降低和损坏的问题,提出了以振动功率流的方法来研究管道的振动特性.首先,根据应力与功率的关系,建立了弯管振动功率流计算模型.然后,通过仿真分析探究了不同基础振动参数和弯管结构参数对弯管的应力影响规律,并给出了弯管的总功率和振动功率流的计算方法.最后,采用正交试验分析了弯管结构参数的影响主次顺序,优化了管道的结构参数并使管道振动功率流降低了30.52%,同时提出了基础振动下弯管的设计流程.结果表明,本文所提出的分析方法能为基础振动下弯管的设计和选型提供理论依据. 展开更多
关键词 硬岩掘进机(TBM) 振动功率 基础振动参数 结构参数 正交试验
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基于主动力方式的圆柱壳结构振动功率流控制分析 被引量:2
15
作者 金全洲 李天匀 +1 位作者 赵耀 严谨 《中国舰船研究》 2006年第1期17-20,49,共5页
研究基于主动力方式的圆柱壳结构输入振动功率流控制,分析了圆柱壳受激振动的响应,利用导纳函数求解结构响应。将构造结构总的输入功率流为二次型函数作为控制目标函数,利用哈密尔顿二次型最小值理论给出最优控制力前馈控制表达式。分... 研究基于主动力方式的圆柱壳结构输入振动功率流控制,分析了圆柱壳受激振动的响应,利用导纳函数求解结构响应。将构造结构总的输入功率流为二次型函数作为控制目标函数,利用哈密尔顿二次型最小值理论给出最优控制力前馈控制表达式。分析了几个重要参数对壳体结构振动功率流控制效果的影响。 展开更多
关键词 圆柱壳 振动功率 主动控制 导纳函数
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振动功率流方法诊断梁的损伤 被引量:1
16
作者 李天匀 刘土光 +1 位作者 李喆 施其 《振动工程学报》 EI CSCD 2000年第4期638-643,共6页
利用振动功率流方法对无限直梁在集中力作用下的损伤进行了诊断研究。损伤部位模拟为转动弹簧 ,利用断裂力学的有关理论得到其转动刚度。研究了梁在集中载荷作用下的弯曲波运动以及振动功率流的输入和传播 ,分析了振动功率流与破损位置... 利用振动功率流方法对无限直梁在集中力作用下的损伤进行了诊断研究。损伤部位模拟为转动弹簧 ,利用断裂力学的有关理论得到其转动刚度。研究了梁在集中载荷作用下的弯曲波运动以及振动功率流的输入和传播 ,分析了振动功率流与破损位置及其特征尺寸的关系。首先从理论上研究了破损诊断的具体步骤 ,然后进行了实验研究 。 展开更多
关键词 结构噪声 损伤 振动功率 无限直梁 船舶
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损伤Timoshenko梁振动功率流特性 被引量:1
17
作者 朱翔 李天匀 +1 位作者 赵耀 刘敬喜 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第1期118-124,共7页
研究了损伤Timoshenko梁的振动功率流特性。用一局部转动弹簧来模拟梁中的损伤,利用断裂力学的有关理论得到局部弹簧的转动刚度。为了分析问题简便,讨论了一无限长Timoshenko梁在集中载荷作用下的弯曲波运动以及振动功率流的输入与传播... 研究了损伤Timoshenko梁的振动功率流特性。用一局部转动弹簧来模拟梁中的损伤,利用断裂力学的有关理论得到局部弹簧的转动刚度。为了分析问题简便,讨论了一无限长Timoshenko梁在集中载荷作用下的弯曲波运动以及振动功率流的输入与传播,分析了振动功率流与损伤位置及其深度的关系,为Timoshenko梁的损伤识别提供了理论基础。 展开更多
关键词 振动功率 损伤 TIMOSHENKO梁 弯曲波
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梁结构耦合点的振动功率传输 被引量:2
18
作者 刘见华 金咸定 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1660-1664,共5页
讨论了多根梁耦合点的振动功率传输特性.耦合点采用刚体质量来模拟,根据耦合点的平衡条件和连续条件,得到了波动方程中的幅值,建立了波动幅值和振动功率之间的关系,并得到振动功率反射和传播系数.反射和传播系数确定为振动频率和耦合角... 讨论了多根梁耦合点的振动功率传输特性.耦合点采用刚体质量来模拟,根据耦合点的平衡条件和连续条件,得到了波动方程中的幅值,建立了波动幅值和振动功率之间的关系,并得到振动功率反射和传播系数.反射和传播系数确定为振动频率和耦合角度的函数.算例计算了二叉梁的反射系数和传播系数,分析了耦合角度和振动频率以及是否计及耦合点质量对反射系数和传播系数的影响,得到了一些有价值的结论.对于振动控制和结构优化设计具有重要的意义. 展开更多
关键词 振动功率传输 结构声 反射系数 传播系数
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结构振动功率流的可视化 被引量:2
19
作者 李天匀 刘土光 张小铭 《噪声与振动控制》 CSCD 1997年第5期17-19,共3页
本文结合功率流方法在实际工程中的应用,对振动功率流的可视化问题进行了初步研究,通过对数据的处理形成功率流(结构强度)的矢量分布图,从而识别出主要的结构噪声源和确定结构噪声的主要传播途径,更有助于控制振动和噪声辐射。
关键词 振动功率 可视化 减振降噪 结构噪声
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基于波传播分析的水下粘弹性复合圆柱壳振动功率流研究 被引量:1
20
作者 严谨 李天匀 +1 位作者 刘敬喜 朱翔 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第5期780-787,共8页
采用波传播分析方法,讨论了外部敷设粘弹性自由阻尼材料的无限长圆柱壳在流场中受径向简谐激励的振动功率流。用复模量形式计及粘弹性阻尼的损耗因子,研究了自由阻尼圆柱壳在外激励作用下的输入功率流和沿壳体传播的功率流。结果表明粘... 采用波传播分析方法,讨论了外部敷设粘弹性自由阻尼材料的无限长圆柱壳在流场中受径向简谐激励的振动功率流。用复模量形式计及粘弹性阻尼的损耗因子,研究了自由阻尼圆柱壳在外激励作用下的输入功率流和沿壳体传播的功率流。结果表明粘弹性阻尼层可以明显降低激振力输入壳体的功率流,加快振动波在结构内的衰减,为潜艇结构和水下各种管道的减振降噪提供了一定的理论参考。 展开更多
关键词 粘弹性阻尼 圆柱壳-流场耦合系统 波传播方法 振动功率
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