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振动传递路径频域分析方法研究进展

机械科学与技术 2020年第11期39卷 1647-1655页

作者：舒俊成贺尔铭西北工业大学航空学院西安710072

飞机、汽车等复杂系统的过度振动常常会造成结构的局部破坏。而传递路径分析(TPA)方法是研究系统振动主要工具之一,常用来分析这类振动的各路径振动贡献量,辨识振动的主要来源。经过近40年的发展,TPA方法已经衍生出了传统传递路径分析(C... 详细信息

飞机、汽车等复杂系统的过度振动常常会造成结构的局部破坏。而传递路径分析(TPA)方法是研究系统振动主要工具之一,常用来分析这类振动的各路径振动贡献量,辨识振动的主要来源。经过近40年的发展,TPA方法已经衍生出了传统传递路径分析(CTPA)、工况传递路径分析(OTPA/OPA)、拓展工况传递路径分析(OPAX)、快速传递路径分析(FTPA)、多级传递路径分析(MTPA),混合传递路径分析(HTPA),逆子结构传递路径分析(ITPA)以及全局直接传递率(GTDT)等8种方法。为了在振动传递问题分析中更好地理解和应用不同TPA方法,回顾了这些方法的历史,归纳总结了其基本原理和特点,比较研究了不同TPA方法的应用情况;最后结合大型客机座椅舒适性研究,讨论了各种TPA方法的适用性,并对TPA方法未来的发展作了展望。

关键词： TPA分类系统振动振动贡献量客机舒适性

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变质量SD振子动力学分析与实验研究

变质量SD振子动力学分析与实验研究

作者：舒俊成哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

几何非线性是非线性振动领域内重要的研究方向之一。随着非线性振动研究的发展,这类问题受到了广泛的关注。本文基于SD(光滑不连续)振子,考虑实验设计中弹簧设计的实际质量和稳定性问题,提出来变质量SD振子模型,从实验和理论仿真两个角... 详细信息

几何非线性是非线性振动领域内重要的研究方向之一。随着非线性振动研究的发展,这类问题受到了广泛的关注。本文基于SD(光滑不连续)振子,考虑实验设计中弹簧设计的实际质量和稳定性问题,提出来变质量SD振子模型,从实验和理论仿真两个角度分析其非线性动力学行为。建立了变质量SD振子的几何非线性动力学模型。分析了模型质量、恢复力、刚度的变化规律。从定性分析角度,讨论了处于自由振动时的变质量SD振子的动力学特征。考虑非保守系统,当阻尼自由振动时,分析了其吸引域问题。从定量分析方面,研究了变质量SD振子的幅频特性和相频特性以及随参数的变化规律。设计变质量SD振子的实验装置,观察实验现象。测量了实验装置的弹簧压缩性能,计算出弹簧装置的刚度。采集阻尼自由振动时的加速度数据,通过数据拟合,估计出系统的等效粘性阻尼系数。采集振子受迫振动的加速度信号数据进行研究和分析,并进行频域积分得到其位移和速度,同时考虑庞加莱截面和振动相轨迹,识别实验时振动特征,如周期和混沌振动等现象。同时通过数值仿真,分析理论模型在振动状态参数下的动力学行为;参考分岔图和最大Lyapunov指数,研究此时的振动特征。研究发现变质量SD振子中存在周期1、周期2、阵发性、混沌振动状态,且到达混沌振动存在两种典型的道路(阵发性和倍周期分岔)。

关键词： SD振子实验参数识别倍周期分岔阵发性非线性实验

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发动机振动载荷向客舱座椅传递特性研究

西北工业大学学报 2020年第6期38卷 1163-1170页

作者：舒俊成贺尔铭易金翔陈鹏翔西北工业大学航空学院陕西西安710072

航空发动机是影响客机乘坐舒适性的主要振源之一,研究发动机振动对座椅振动响应的贡献将为客机振动舒适性设计及发动机隔振安装提供基础数据。为此,建立了客机中机身舱段-双梁机翼动力学模型,基于发动机典型振动载荷谱,仿真分析了机翼... 详细信息

航空发动机是影响客机乘坐舒适性的主要振源之一,研究发动机振动对座椅振动响应的贡献将为客机振动舒适性设计及发动机隔振安装提供基础数据。为此,建立了客机中机身舱段-双梁机翼动力学模型,基于发动机典型振动载荷谱,仿真分析了机翼前后梁关键节点和座椅连接点的加速度响应,辨识了发动机振动向客舱传递的主路径。基于工况传递路径分析(OTPA)方法,比较研究了发动机前后挂点振动对客舱不同座椅垂向加速度响应的贡献量大小;探索了翼梁结构振动传递的三维信息。结果表明:在起飞和巡航状态下,发动机振动低压转子基频分量对座椅垂向响应影响最大,此时发动机前挂点激励的贡献率分别约为71%和67%;而空中慢车状态下,发动机振动的高压转子基频分量及其3/2倍频分量对座椅垂向响应的影响相对较大,且发动机前挂点激励的贡献率分别约为45%和60%;另外,发动机振动主要通过机翼前梁向座椅连接点垂向传递,且机翼前后梁垂向、绕机身纵向和横向转动方向也是振动传递主要方向。

关键词：发动机振动工况传递路径分析隔振振动贡献量载荷传递

混合质量阻尼器在海上漂浮式风力机振动响应抑制中的应用

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机械工程学报 2022年第8期58卷 250-257页

作者：杨佳佳贺尔铭陈鹏翔舒俊成西北工业大学航空学院西安710000

针对海上漂浮式风力机在风浪激励下产生较大振动响应的问题,采用混合质量阻尼器(Hybrid mass damper, HMD)主动控制系统抑制风力机的结构振动。基于拉格朗日能量方程建立Spar式风力机的气动-水动-结构-调谐质量阻尼器(Tunedmass damper,... 详细信息

针对海上漂浮式风力机在风浪激励下产生较大振动响应的问题,采用混合质量阻尼器(Hybrid mass damper, HMD)主动控制系统抑制风力机的结构振动。基于拉格朗日能量方程建立Spar式风力机的气动-水动-结构-调谐质量阻尼器(Tunedmass damper, TMD)-HMD耦合动力学模型,并采用遗传算法优化TMD的刚度和阻尼系数;在机舱TMD上施加主动控制力,设计了变增益状态反馈H∞控制器,将控制器的求解问题转化为线性矩阵不等式的优化问题,从而得到最优主动控制力;研究了不同工况下HMD主动控制系统对风力机的减振效果。结果表明,相对于TMD被动控制系统,HMD主动控制系统能够进一步降低风力机的平台纵摇(Platform pitch, PFPI)运动和塔顶纵向(Tower top fore-aft, TTFA)挠度。

关键词：海上漂浮式风力机振动响应主动控制调谐质量阻尼器混合质量阻尼器

大型回转网状天线风阻计算及其对动平衡影响研究

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西北工业大学学报 2021年第3期39卷 549-557页

作者：陈鹏翔贺尔铭姚瀚宇黄峻峰舒俊成西北工业大学航空学院陕西西安710072

在地面动平衡配平试验中,由于大型回转网状天线主反射器受风阻的影响,卫星天线难以得到正确配平结果。为了解决这一问题,对大型回转网状天线在低压环境与地面标准大气压环境中风阻影响下的动平衡问题进行了研究。以理论分析及圆柱绕流... 详细信息

在地面动平衡配平试验中,由于大型回转网状天线主反射器受风阻的影响,卫星天线难以得到正确配平结果。为了解决这一问题,对大型回转网状天线在低压环境与地面标准大气压环境中风阻影响下的动平衡问题进行了研究。以理论分析及圆柱绕流二维试验数据为基础,提出了基于CFD三维流场分析的大型回转网状天线风阻计算方法,将回转状态下网状天线主反射器的分布风阻等效为作用点位于各象限的主矢、主矩,进而通过动力学等效法转化为配平面上的偏心质量,为估算风阻对大型网状天线动平衡精度的影响从而补偿风阻效应提供了一条可行的创新途径。结合某型星载网状天线地面动平衡需求,建立了网状天线的整体有限元模型,进行了地面动平衡配平试验仿真,分析了风阻对天线地面动平衡配平结果的影响,为补偿风阻影响、保证天线在轨配平精度提供了重要数据。

关键词：大型网状天线动平衡试验风阻等效圆柱绕流

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基于盲分离的振动贡献量分析方法研究

基于盲分离的振动贡献量分析方法研究

第十四届全国振动理论及应用学术会议(NVTA2021)

作者：舒俊成贺尔铭西北工业大学

传递路径分析方法(TPA)常用来分析各振源对目标区域振动的振动贡献量问题,但其需要拆卸振源结构且计算效率较低。为了提高分析各振源振动贡献量的效率,本文依据目标区域振动响应信号,采用盲信号分离技术实现反卷积获得各振源信号,分析... 详细信息

传递路径分析方法(TPA)常用来分析各振源对目标区域振动的振动贡献量问题,但其需要拆卸振源结构且计算效率较低。为了提高分析各振源振动贡献量的效率,本文依据目标区域振动响应信号,采用盲信号分离技术实现反卷积获得各振源信号,分析各振源对目标区域的振动贡献量。首先,生成频谱区别较大的多源复杂时域激励信号,通过数字滤波器得到卷积混合后的响应信号;然后,将卷积混合模型转化为线性独立成分分析模型,基于响应时域信号矩阵四阶累积量的联合块对角化方法(JADE),辨识振源信号和混合矩阵,从而分析不同振源对目标响应的振动贡献量;最后,在风机振动试验的基础上,采用盲分离技术研究平台振动和风载对机舱振动的贡献量。从数值仿真和试验角度分别得到的各振源振动贡献量与实际结果基本一致,其功率谱相似系数分别约为1和0.97,验证了仅目标区域振动响应条件下分析各振源传递至目标区域振动贡献量的可行性。

关键词：振动贡献量信号盲分离风机振动传递路径分析方法

来源： cnki会议评论

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SD振子实验研究

SD振子实验研究

采用全局健康因子和残差模型的锂离子电池健康状态估计

第十届动力学与控制学术会议

作者：舒俊成曹庆杰哈尔滨工业大学航天学院

自2006年具有光滑不连续转迁特征的SD振子提出以来,在理论研究方面已经做了很多研究。研究了系统的分析了定性分岔与混沌及Hamilton混沌动力学行为,利用分段线性逼近方法研究了系统的混沌解析阈值并用数值模拟验证了系统的混沌动力学行... 详细信息

自2006年具有光滑不连续转迁特征的SD振子提出以来,在理论研究方面已经做了很多研究。研究了系统的分析了定性分岔与混沌及Hamilton混沌动力学行为,利用分段线性逼近方法研究了系统的混沌解析阈值并用数值模拟验证了系统的混沌动力学行为,应用KAM定理分析了Hamilton系统的多周期解共存及Hamilton混沌,但实验研究较少。本文以SD系统为研究对象,设计实验模型和实验系统装置,对采集到的实验现象数据进行研究和分析,分析周期1、周期2、混沌特征现象出现的时域图、频谱图、相图、庞加莱截面图;对于可能为混沌或周期三现象,考虑其Lyapunov指数;将理论数值模拟和实验数据进行对比验证,分析SD振子系统的动力学特征;同时从实验方面验证到达混沌的倍周期分岔道路的可能。

关键词： SD振子试验参数识别非线性实验几何非线性倍周期分岔

来源： cnki会议评论

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西安交通大学学报 2025年

作者：胡循泉耿莉敏舒俊豪张文博巫春玲尉小龙黄东陈昊长安大学陕西省交通新能源开发应用与汽车节能重点实验室长安大学西安市交通先进动力重点实验室陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院核工业二〇三研究所

为准确估计锂离子电池的健康状态（SOH），提出了一种卷积神经网络-残差网络-双向门控循环单元-注意力机制（CNN-Residual-BiGRU-Attention）模型和微调估计方法。首先，采用分段近似聚合算法对电池容量增量和恒流充电曲线进行降维，构... 详细信息

为准确估计锂离子电池的健康状态（SOH），提出了一种卷积神经网络-残差网络-双向门控循环单元-注意力机制（CNN-Residual-BiGRU-Attention）模型和微调估计方法。首先，采用分段近似聚合算法对电池容量增量和恒流充电曲线进行降维，构建全局健康因子；接着，利用卷积神经网络提取全局健康因子时序特征，通过注意力机制突出强相关特征，并引入残差网络保持信息完整性；最后，通过改进人工蜂群算法对模型超参数寻优，提升模型SOH估计精度。采用美国国家航空航天局和牛津大学锂离子电池数据集进行精度验证，结果表明：利用提出的微调估计方法，即使精度较差的卷积神经-长短期记忆模型，SOH估计结果的平均绝对误差e MAE、平均绝对百分比误差e MAPE和均方根误差e RMSE亦在2%以内；相较于卷积神经网络-双向门控循环单元-注意力机制模型，采用CNN-Residual-BiGRU-Attention模型对训练集比例为30%的同一电池SOH进行估计，得到的e MAE、e MAPE和e RMSE分别降低了41.86%、44.35%、42.11%；对训练集比例为40%的同类电池SOH进行估计，得到的e MAE、e MAPE和e RMSE分别降低了52.78%、53.11%、46.76%。研究结果可为低比例训练集条件下准确估计锂离子电池的SOH提供理论参考。

关键词：锂离子电池健康状态估计全局健康因子改进人工蜂群算法残差双向门控循环单元

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环境健康保障的生态环境法典表达

行政法学研究 2025年 17-35页

作者：朱炳成中国政法大学民商经济法学院

保障公众健康既是生态环境法治的原初目的之一,也是编纂生态环境法典的重要目标。这不仅要求生态环境法典在理念层面呼应“以人为本”的中国式现代化的宗旨,也要求从立法目的、基本原则、基本制度等方面构建健全的环境健康法治体系。我... 详细信息

保障公众健康既是生态环境法治的原初目的之一,也是编纂生态环境法典的重要目标。这不仅要求生态环境法典在理念层面呼应“以人为本”的中国式现代化的宗旨,也要求从立法目的、基本原则、基本制度等方面构建健全的环境健康法治体系。我国环境健康法治保障在理念实现机制、规范体系和监管体制等方面难以适应以风险防范为核心的环境健康法治需求,困顿于“见物不见人”之弊。在此情况下,应以生态环境法典编纂为契机,发挥法典的体系化效益,完善环境健康权益保障体系,在可持续发展理念的指引下,以环境健康法的秩序价值为导向,构建以环境健康风险预防为中心、以公众健康优先保护为根本、以公众参与为基础的环境健康保障的法治原则。在生态环境法典中,宜采用“总则编专节+分则编特别规定”的篇章结构,通过健全的环境健康保障体制、机制和制度,实现环境健康保障与生态环境法律体系的融合与内洽。

关键词：环境健康环境健康风险生态环境法典法典化保障公众健康