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车致振动响应递归量化分析在桥梁结构损伤识别中的应用

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振动工程学报 2024年第7期37卷 1098-1106页

作者：杜昌骏张静杨栋陈诚贺文宇合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 广州大学工程抗震研究中心广东广州510006 广州大学工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510006

基于移动车辆引起的桥梁结构动力响应,采用递归量化分析的方法对结构进行损伤识别。用固定宽度的滑动窗将桥梁结构上任意两个位置的响应信号分成若干小段,并对每一小段信号进行递归量化分析,进而提取特征构造损伤指标。损伤向量随着滑... 详细信息

基于移动车辆引起的桥梁结构动力响应,采用递归量化分析的方法对结构进行损伤识别。用固定宽度的滑动窗将桥梁结构上任意两个位置的响应信号分成若干小段,并对每一小段信号进行递归量化分析,进而提取特征构造损伤指标。损伤向量随着滑动窗的移动得到每一个相对位置的损伤指标,最终实现结构的损伤识别。通过数值模拟验证上述方法,并讨论了单损伤工况和多损伤工况,分析了损伤位置、损伤程度、车辆速度、噪声水平等因素的影响。最后制作实验室模型对递归量化分析的结构损伤识别方法进行了试验验证。数值模拟和试验结果表明,基于递归量化分析的损伤识别方法可以有效识别移动车辆作用下的桥梁结构损伤。

关键词：桥梁结构损伤识别递归量化分析车-桥-耦合滑动窗

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ABS系统多路况下液压制动性能研究

液压气动与密封 2024年第5期44卷 1-9页

作者：杨梅生章昌伟包家汉江稳王艳丽安徽工业大学安徽省智能破拆装备工程实验室安徽马鞍山243002 上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240 安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学液压振动技术安徽省工程技术研究中心安徽马鞍山243002 澳科利高新技术(无锡)有限公司江苏无锡214108

ABS制动系统是保障汽车安全性能的重要部分,针对制动系统在制动过程中的非线性和时变性等问题,进行了汽车ABS控制策略对比研究。对直线制动过程进行研究分析,基于AMESim建立了单轮的防抱死液压系统,利用Simulink建立单车轮动力学模型,... 详细信息

ABS制动系统是保障汽车安全性能的重要部分,针对制动系统在制动过程中的非线性和时变性等问题,进行了汽车ABS控制策略对比研究。对直线制动过程进行研究分析,基于AMESim建立了单轮的防抱死液压系统,利用Simulink建立单车轮动力学模型,并采用以滑移率误差及变化率为输入的模糊PID控制策略和以制动力矩变化率为输入的自寻优控制策略。两种控制策略分别在单一干路面、湿路面和制动后1.5 s湿路面突变成干路面多路况,以车速为90 km/h进行ABS制动仿真,将制动结果进行对比。结果表明,模糊PID与自寻优两种控制方法能在制动过程中防止车轮抱死,自寻优控制方法不仅制动时间更短,而且能更好应对路况突变,验证了自寻优控制具有更强的鲁棒性和更佳的制动效果。

关键词：汽车ABS系统模糊PID控制自寻优控制滑移率

基于能力谱的弯剪复合型金属阻尼器加固既有混凝土框架性能化抗震设计方法

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工程力学 2024年第7期41卷 78-87页

作者：郭磊王静峰王涛王翰斓中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 中国地震局工程力学研究所地震灾害防治应急管理部重点试验室黑龙江哈尔滨150080 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 安徽省先进钢结构技术与产业化协同创新中心安徽合肥230009

随着近年来中国对建筑结构的抗震性能要求不断提高,既有混凝土框架难以满足多水准抗震性能标准的要求,采用金属阻尼器加固既有混凝土框架可显著提高其抗震性能,有利于满足现有抗震性能目标,然而目前对于相应的的性能化抗震设计方法研究... 详细信息

随着近年来中国对建筑结构的抗震性能要求不断提高,既有混凝土框架难以满足多水准抗震性能标准的要求,采用金属阻尼器加固既有混凝土框架可显著提高其抗震性能,有利于满足现有抗震性能目标,然而目前对于相应的的性能化抗震设计方法研究尚不充分。该文提出了基于能力谱的金属阻尼器加固既有混凝土框架抗震性能化设计方法,为了实现不同烈度地震下的多性能水准目标,采用具有多阶屈服特征的弯剪复合型金属阻尼器。基于对既有混凝土框架的静力推覆分析,将框架的推覆曲线转化为等效的双折线能力谱,设定加固后结构在多遇、设防和罕遇地震下的层间位移角性能目标,确定结构能力谱曲线和需求谱曲线的交点。考虑金属阻尼器进入屈服阶段后的附加阻尼比,计算出结构在不同烈度地震下的等效阻尼比,根据性能点计算出金属阻尼器剪切和弯曲芯板的屈服承载力。基于上述设计方法对4层、6层和9层既有混凝土框架进行加固,通过OpenSees软件建立弹塑性分析模型,并通过试验结果验证了模型的准确性,通过时程分析结果表明了加固后的结构满足预定的性能目标,证明了提出的设计方法的可靠性和有效性。该文研究成果将为金属阻尼器加固既有混凝土框架的抗震设计提供理论依据。

关键词：能力谱弯剪复合型金属阻尼器既有混凝土框架抗震设计方法加固设计

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航空柱塞泵缸体倾覆行为仿真及试验方法研究

北京航空航天大学学报 2024年

作者：谷建宁张小波夏天翔王天照航空工业南京机电液压工程研究中心航空机电系统综合航空科技重点实验室浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室

航空柱塞泵是航空液压系统的核心，其内部零部件的倾覆过大可能会使整个系统的性能下降和失效，如何提高航空柱塞泵的稳定性、减小零部件倾覆一直是其高压高速化发展研究的关键问题。本文从缸体振动位移的角度出发，建立了一种基于数据... 详细信息

航空柱塞泵是航空液压系统的核心，其内部零部件的倾覆过大可能会使整个系统的性能下降和失效，如何提高航空柱塞泵的稳定性、减小零部件倾覆一直是其高压高速化发展研究的关键问题。本文从缸体振动位移的角度出发，建立了一种基于数据驱动的高保真动力学模型，探究了柱塞泵出口压力和转速对缸体倾覆的影响，提出了减小配流盘腰形槽尺寸的改进措施并通过数值仿真进行了验证。研究结果表明，减小配流盘腰形槽的尺寸能够使缸体的倾覆有所改善；修正后的模型能够反映实际的倾覆状态，与试验测量结果相对误差在5%以内。研究成果为航空柱塞泵的仿真研究和稳定性研究提供了研究思路，为批产一致性制造提供理论和试验支撑。

关键词：航空柱塞泵缸体倾覆振动位移联合仿真模型修正

基于自适应直接快速迭代滤波的滚动轴承故障诊断方法

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振动与冲击 2023年第14期42卷 20-29页

作者：丁文海郑近德潘海洋孟瑞牛礼民安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学液压振动与控制教育部工程研究中心安徽马鞍山243032

直接快速迭代滤波(direct fast iterative filtering,DFIF)是最近提出的一种非线性和非平稳信号分析方法。针对DFIF方法需人为设定滤波区间调整参数,且该参数在迭代计算过程中缺乏自适应性等问题,提出了自适应直接快速迭代滤波(adaptive... 详细信息

直接快速迭代滤波(direct fast iterative filtering,DFIF)是最近提出的一种非线性和非平稳信号分析方法。针对DFIF方法需人为设定滤波区间调整参数,且该参数在迭代计算过程中缺乏自适应性等问题,提出了自适应直接快速迭代滤波(adaptive direct fast iterative filtering,ADFIF)方法,该方法基于瞬时频率波动能量差准则,自适应确定DFIF算法外循环每层迭代筛分过程中最优滤波区间调整参数。ADFIF方法能够自适应地将任意非线性和非平稳信号分解为若干个瞬时频率具有物理意义的近似窄带信号和一个趋势项之和。通过仿真信号和滚动轴承故障信号分析,将所提ADFIF方法与原DFIF、自适应局部迭代滤波、变分模态分解、经验模态分解等方法进行对比,结果表明,所提ADFF方法在抑制模态混叠和抗噪性方面具有一定的优势,且能提取出滚动轴承更多故障特征信息。

关键词：快速迭代滤波自适应局部迭代滤波滚动轴承故障诊断

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ANSMD方法及其在齿轮故障诊断中的应用

振动与冲击 2021年第21期40卷 113-119页

作者：潘海洋蒋婉婉郑近德潘紫微安徽工业大学液压振动与控制教育部工程研究中心安徽马鞍山243002 安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243002

针对传统信号分析方法难以有效处理具有非平稳、非线性特性信号的问题,提出了一种自适应非线性稀疏模态分解方法(adaptive nonlinear sparse mode decomposition,ANSMD)。该方法通过将奇异局部线性算子约束到信号分解中,自适应地将一个... 详细信息

针对传统信号分析方法难以有效处理具有非平稳、非线性特性信号的问题,提出了一种自适应非线性稀疏模态分解方法(adaptive nonlinear sparse mode decomposition,ANSMD)。该方法通过将奇异局部线性算子约束到信号分解中,自适应地将一个复杂信号分解为若干个瞬时频率具有物理意义的局部窄带分量,以局部窄带分量作为基函数进行迭代,从而逼近原始信号来完成信号的分解,进而得到具有完整时频分布的分量信号。通过仿真信号和齿轮裂纹故障信号进行试验验证,结果表明,相对于经验模态分解、局部特征尺度分解以及变分模态分解方法,ANSMD方法在抑制模态混叠、鲁棒性等方面具有明显的优势,并可以有效的诊断齿轮故障。

关键词：信号处理齿轮故障诊断自适应非线性稀疏模态分解(ANSMD)

熔体保温和超声振动对Al-Cu-Mn合金组织与性能的协同作用

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铸造 2024年第8期73卷 1109-1115页

作者：张天阳方晓刚原紫云张迪黄中月严峰祖方遒合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009 高性能铜合金材料及成形加工教育部工程研究中心安徽合肥230009 安徽省合工岐铭新材料科技发展有限公司安徽合肥230031

含特定Cu/Mn比的铝合金能够形成稳定的二十面体准晶相(I-Al_(65)Cu_(20)Mn_(15)),但是在常规凝固组织中准晶含量较低且尺寸粗大。本文以Al-Cu-Mn准晶合金为研究对象,研究在准晶I相形成温度区间进行熔体保温和超声振动对I相形貌与尺寸的... 详细信息

含特定Cu/Mn比的铝合金能够形成稳定的二十面体准晶相(I-Al_(65)Cu_(20)Mn_(15)),但是在常规凝固组织中准晶含量较低且尺寸粗大。本文以Al-Cu-Mn准晶合金为研究对象,研究在准晶I相形成温度区间进行熔体保温和超声振动对I相形貌与尺寸的影响规律。结果表明,随着熔体保温时间的延长,准晶I相尺寸呈先减小后增大的趋势,特别是保温时间为20 min时,准晶颗粒呈细小的花瓣状;对保温20 min后的合金熔体施加600 W功率的超声振动,准晶尺寸发生细化,但继续增大功率会导致I相粗化。

关键词： Al-Cu-Mn合金 Al_(65)Cu_(20)Mn_(15)准晶熔体保温超声振动

L形截面部分包覆钢-混凝土组合柱轴压性能试验与承载力计算

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建筑结构学报 2024年第10期 87-96页

作者：毛佳月刘用王静峰陶书庆合肥工业大学土木与水利工程学院中国地震局地震工程与工程振动重点实验室中国地震局地震灾害防治应急管理部重点实验室合肥工业大学安徽省先进钢结构技术与产业化协同创新中心合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室

为研究L形截面部分包覆钢-混凝土组合(LPEC)柱的轴压性能，进行了6根LPEC短柱的轴压试验，研究了含钢率、系杆间距、截面高宽比等参数对LPEC短柱轴压荷载-位移曲线、承载力、刚度、延性、承载力提高系数等的影响规律，揭示了LPEC短柱的... 详细信息

为研究L形截面部分包覆钢-混凝土组合(LPEC)柱的轴压性能，进行了6根LPEC短柱的轴压试验，研究了含钢率、系杆间距、截面高宽比等参数对LPEC短柱轴压荷载-位移曲线、承载力、刚度、延性、承载力提高系数等的影响规律，揭示了LPEC短柱的典型破坏模式和受力机理。结果表明：LPEC柱受力性能良好，其破坏模式主要表现为柱中部混凝土压溃和型钢翼缘的局部鼓曲，部分出现柱端部混凝土压溃同时系杆被拉断；增大截面含钢率、减小系杆间距可以明显提高对混凝土的约束效应，进而提高柱截面承载力和延性，但截面高宽比对承载能力的影响不显著。此外，由于规范ACI318-14、Eurocode 4和T/CECS 719—2020《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》中给出的钢-混凝土组合柱承载力计算式中未考虑混凝土约束效应，计算得到的LPEC柱轴压承载力偏于保守；考虑混凝土约束效应分区，基于叠加原理提出了LPEC柱轴压承载力简化计算方法，计算结果与试验结果吻合较好。

关键词：部分包覆钢-混凝土组合柱 L形截面轴压试验约束效应承载力计算

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含侧隙的热轧机耦合振动特性

噪声与振动控制 2021年第3期41卷 56-60,168页

作者：张广旭包家汉孟祥帅王智冲李文豪液压振动与控制教育部工程研究中心安徽马鞍山243002 安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243032

基于水平轧制力和垂直轧制力的关系,建立动态轧制力方程。并考虑支承辊和工作辊振动形式的不同、辊系与机架的摩擦、侧隙,建立热轧机水平-垂直分段非线性振动模型。在此基础上,将入口轧件厚度变化引起的轧制力波动作为外扰激励施加到模... 详细信息

基于水平轧制力和垂直轧制力的关系,建立动态轧制力方程。并考虑支承辊和工作辊振动形式的不同、辊系与机架的摩擦、侧隙,建立热轧机水平-垂直分段非线性振动模型。在此基础上,将入口轧件厚度变化引起的轧制力波动作为外扰激励施加到模型中求解,分析侧隙、相位角、摩擦系数和入口轧件厚度变化量对轧机水平-垂直振动的影响。结果表明:减小入口轧件厚度变化量和消除侧隙可以减弱轧机振动;减小辊系与机架的摩擦系数可以减弱轧机在第一共振区的垂直振动;当水平振动滞后垂直振动45°时,轧机垂直振动第一共振区几乎消失。研究结果可为抑制轧机水平-垂直振动提供理论参考。

关键词：振动与波侧隙轧件厚度支承辊摩擦非线性振动