振动与冲击 - 欧宝app官方网站下载

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曹亚超1, 吕贺轩1, 崔彦平1, 何晓旭1, 张强2

振动与冲击. 2026, 45(1): 1-10.

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针对机械传动系统中采集的信号存在噪声干扰问题，提出了一种改进旅鼠优化算法(hybrid artificial lemming algorithm，HALA)优化变分模态分解(variational mode decomposition，VMD)与改进小波阈值去噪(improved wavelet threshold denoising，WTD)的振动信号联合去噪方法。首先，通过HALA自适应选取VMD的关键参数，将含噪信号自适应分解为n个本征模态函数；其次，通过相关系数法筛选有效模态分量；最后，利用改进的小波阈值函数对选定分量进行二次去噪。结果表明：与VMD、WTD、VMD+WTD等去噪方法进行对比，基于HALA-VMD-IWTD的振动信号联合去噪方法去噪后的信号信噪比最高、均方根误差最小，具有更好的去噪优越性，适用于非平稳振动信号去噪；当故障特征频率为1034 Hz时，经该方法去噪处理后，信号中的故障特征频率成分更加突出，背景噪声得到有效抑制。

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基于GWO-VMD联合GG聚类的藏式古建筑木结构人群荷载效应分离

施毕新, 杨娜, 常鹏

振动与冲击. 2026, 45(1): 11-22.

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随着西藏地区旅游业的蓬勃发展，人群荷载对藏式古建筑结构安全的影响日益显著。为了量化人群荷载对结构的影响，需要从结构健康监测数据中分离出人群荷载引起的应变响应,提出了一种基于灰狼优化(grey wolf optimizer，GWO)算法优化变分模态分解
(variational mode decomposition，VMD)算法并结合GG(Gath-Geva，GG)聚类算法的人群荷载效应分离方法，简称GWO-VMD-GG。首先，利用GWO算法以最小包络熵为适应度函数来确定VMD参数模态分解层数K和二次惩罚因子α;
其次，采用优化后的VMD算法对实测应变信号进行分解；最后，以相关系数为特征参数，采用GG聚类算法对分解得到的本征模态函数(intrinsic mode function, IMF)分量进行聚类，将快变应变分量重构，得到人群荷载引起的应变响应。简述了某藏式古建筑游客分布特征，并通过对藏式古建筑木结构应变监测数据的分析，成功分离出游客日、周、年分布特征人群荷载效应，验证了所提方法在工程实践中的有效性。结果表明，该方法能够有效避免VMD参数选择和IMF分量划分过程中的人为干预，实现从大规模监测数据中自动分离人群荷载效应，为藏式古建筑的结构安全评估提供了一种有效手段。

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车辆段上盖结构新型三维隔震/振支座设计与研究

唐柏赞1, 2, 湛宁懿1, 2, 王会乾3, 罗文俊1, 2, 董玉英1, 2

振动与冲击. 2026, 45(1): 23-31.

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基于地铁车辆段上盖结构进一步提升其抗震韧性的需求及其上部建筑结构振动问题制约城市轨道交通绿色和谐发展，设计了一种地震与振动双控的三维隔震/振支座，建立其三维精细化有限元模型，探究该支座在水平与竖向荷载下的力学性能，并以某地铁车辆段工程为背景，开展数值模拟对比分析新型支座在地铁车辆段上盖结构的减震/振效果。研究表明：不同压应力与剪应变作用下三维隔震/振支座水平及竖向力学性能稳定，滞回曲线饱满;基于自主选型参数，采用已有理论方法计算的刚度值与数值模拟结果吻合良好。相比原型结构，7度罕遇地震作用下，设置新型三维隔震/振支座的地铁车辆段上盖结构顶层加速度显著减小，各楼层减震率均超过50.00%；地铁列车振动作用下，具备隔振支座的车辆段上盖结构竖向Z振级减少了545 dB~646 dB。因此，该支座可同步实现车辆段上盖结构隔震性能提升与振动有效控制，为城市空间集约化利用提供技术支撑。

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方钢管地聚物砖骨料再生混凝土柱滞回性能及恢复力模型研究#br#

颜桂云, 马文祥, 许力, 刘宪成, 许利惟

振动与冲击. 2026, 45(1): 32-40.

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为了综合利用工业废渣、提高废弃砖骨料利用率，提出方钢管地聚物砖骨料再生混凝土(GBA-RCFST)柱。以砖骨料取代率(30%、50%、70%)和钢管厚度(4 mm、6 mm)为试验参数，对4根GBA-RCFST柱进行水平荷载低周往复试验，考察破坏特征、滞回性能与耗能能力；通过构件有限元模型参数分析，考察砖骨料取代率、轴压比及宽厚比对滞回性能的影响，并提出滞回恢复力模型。研究结果表明：试件发生压弯破坏，表现为柱底塑性铰区钢管鼓曲以及地聚物砖骨料再生混凝土压溃。GBA-RCFST柱均具有较好的变形、耗能能力，所有试件极限位移角在3.4%-4.7%；砖骨料取代率从30%提升到70%，试件峰值承载力下降9.2%；随钢管厚度增加，试件延性及耗能能力显著提高。基于试验和有限元分析结果，提出GBA-RCFST柱的水平荷载-位移角恢复力模型，该模型与试验结果吻合良好，可用于GBA-RCFST柱在水平低周往复荷载下的计算分析。

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基于MSST-CA-2DCNN的钢框架结构损伤识别

史淑葶1, 刘景良1, 陈龙晖1, 郑文婷2, 赵美杰3, 黄志伟1

振动与冲击. 2026, 45(1): 41-53.

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为提升对钢框架结构损伤的识别精度，提出了一种融合了多重同步挤压变换(Multi-synchrosqueezing Transform, MSST)和坐标注意力(Coordinate Attention, CA)机制的二维卷积神经网络(Two-Dimensional Convolutional Neural Networks, 2DCNN)模型，即MSST-CA-2DCNN模型。首先，通过MSST将钢框架结构的加速度响应信号转换为时频矩阵，从而建立特征数据集；其次，构建一种融合CA机制的2DCNN模型来动态提取时频图中的损伤特征并实现钢框架结构不同损伤位置和损伤程度的精确识别。通过IASC-ASCE SHM Benchmark结构I阶段的数值模拟数据、卡塔尔大学看台模拟器数据集以及四层钢框架缩尺模型损伤试验验证上述损伤识别方法的有效性和精确性，研究结果表明：该方法在三个不同的钢框架结构数据集上均实现了100%的损伤识别准确率，且在5%、10%、20%噪声干扰下依然能够保持较高的识别精度。

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高海拔输电线路导线平均风荷载不均匀特性及地貌影响分析

杨风利, 邵帅, 张宏杰, 苏志钢

振动与冲击. 2026, 45(1): 54-61.

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分别在西藏和四川建立了高海拔平原和山地地貌输电线路导线风场四点位风速同步实测系统，基于4点位平均风速测试数据，计算了高海拔地区平原地貌和山地地貌的平均风压不均匀系数。高幅值风速样本的风压不均匀系数与样本均值更为接近，20m/s高幅值风速样本和8m/s风速样本的平均风压不均匀系数分布范围分别为0.9～1.0和0.8～1.0。高海拔平原和山地测点的平均风压不均匀系数均符合广义极值分布概率模型。地貌类型对高海拔平均风荷载沿线路方向分布不均匀性的影响不大，以4个测点最大风速作为参考风速时，平原地貌和山地貌平均风压不均匀系数的均值分别为0.955和0.965。现行设计规范中未考虑导线档内平均风速不均匀性的影响，按实测平均风压不均匀系数的均值考虑，高海拔平原和山地地貌的平均风荷载设计值比实际偏大约4.5%和3.5%。

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新型漂浮式风力机系泊型式及压载振动控制研究

于静梅, 吴振

振动与冲击. 2026, 45(1): 62-74.

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提出一种新型Spar漂浮式风力机系泊型式及其压载调控设计方法，通过二次开发水动力学分析软件AQWA，模拟计算风浪环境下浮式风力机的动态响应，对比研究新型系泊型式对Spar平台动态响应的影响，以及基于新型系泊改造后的压载调控系统对平台动态响应和系泊张力的影响。结果表明：新型系泊系统的平台纵荡、垂荡和纵摇响应标准差相较于传统系泊系统均有所降低；新型系泊系统的所有系泊均满足中国船级社对安全系数的要求。在相同环境载荷下，改造后的压载调控系统相对于新型系泊系统，能进一步抑制平台纵荡、垂荡和纵摇运动响应，同时降低系泊张力并增强安全性能。

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参数优化的自适应调频模态分解

李佳豪1, 吕东澔1, 2, 奚柯阳1, 董博1, 喻大华1, 杜晓炜3

振动与冲击. 2026, 45(1): 75-84.

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针对模态瞬时频率(IF)相近甚至交叉的非平稳信号干扰导致自适应调频模态分解(ACMD)参数选择困难的问题，提出一种参数优化的自适应调频模态分解(IACMD)，首先结合脊提取理论，通过基于目标追踪的自适应脊线提取算法来确定瞬时频率，然后为减小优化算法的计算量，提出一种基于两阶段快速搜索算法对品质因子进行寻优来获取带宽参数，最后通过仿真信号、变转速轴承故障信号检测以及表面肌电信号疲劳模态提取对所提方法进行验证。研究表明，该方法能够有效分离出模态IF接近，甚至交叉的非平稳信号，具有较强的适应性和鲁棒性。

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A型起重机绳驱动波浪补偿装置的动力学建模与摆动特性分析

张宸赫1, 2, 王生海1, 2, 李建1, 2, 袁振宇1, 2, 韩广冬1, 2, 孙玉清1, 2

振动与冲击. 2026, 45(1): 85-96.

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针对传统A型起重机作业过程中吊重摆动幅度过大、易引发安全隐患的问题，本研究将轻量化、易拆装的绳驱动并联机构应用至波浪补偿领域，开发了一款适用于A型起重机的模块化绳驱动波浪补偿装置。首先，通过矢量封闭理论分析了补偿装置的运动学逆解问题，通过牛顿-欧拉法、拉格朗日法建立了系统动力学模型，设定实际作业工况下的技术参数，利用MATLAB-ADAMS联合仿真，对吊点的空间运动及吊重的面内角、面外角变化情况进行分析并验证了所建立模型的准确性。其次，通过绳索张力优化算法对绳索异常张力进行调整，并结合ADAMS仿真验证，得到了设定工况下更为合理的绳索张力分布情况。并采用解耦阻尼控制(DDM)策略进一步验证装置的减摇效果。结果表明：在相同海况与作业条件下，有减摇控制相较于无减摇控制，吊重的面内角与面外角变化幅度分别减小了94.29 %和82.59 %，验证了所提装置的可行性与有效性。最后，分析了海况等级、A型起重机回转速度及吊索长度三个因素对吊重摆动的影响，获得了吊重的摆动特性曲线及各因素对其影响规律。结果表明，海况等级与吊索长度对吊重在X轴方向的位移影响较大，A型起重机回转速度对吊重在Y轴方向的位移影响较大，而三种因素对Z轴方向的影响均较小。研究结果验证了波浪补偿装置结构的合理性与运动学、动力学模型的准确性，所得摆动规律可为后续工程实践提供参考，并为补偿装置的结构设计与控制系统开发奠定理论基础。

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基于视频相位运动的水工结构微振动非接触监测方法研究

张龑, 李松辉, 刘勋楠, 张洋铣

振动与冲击. 2026, 45(1): 97-105.

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结构健康监测是保障水工结构长期运行稳定与安全的有效手段，传统方法依靠点式传感器，难以全面覆盖大型复杂结构，视频非接触监测技术可有效弥补这一不足。针对野外环境及复杂荷载下大尺寸水工结构视频非接触监测的适用性难题，本文提出了一种基于相位运动提取的微振动视频监测方法。该法基于视频相位的光流法，能够高效提取视频中任意像素或像素群的振动时程，克服了高速摄像机拍摄大尺度结构时全画幅图像批处理的耗时问题。以渡槽为例，设计了不同拍摄角度与尺度工况，分析了影响数据精度的因素。引入相位运动放大算法，实现结构动态特性的定性和定量分析。结果表明，该方法提取的数据与传感器数据的相关系数最高可达0.96，能够准确捕捉0~100Hz范围内的主要频率，尤其在0~20Hz频段具有更强的鲁棒性。野外应用中，光照、拍摄尺度和角度对精度有显著影响，相较于低频段（<20Hz），高于20Hz的振动信息对环境干扰更为敏感，合理调整拍摄设置可提高监测精度。对于大尺寸结构，结合视频监测与传感器可提高监测精度，通过拼接多画面振动数据解决全域监测难题。

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基于变形恢复区的黄土场地地下车站韧性防震能力研究

范智双, 权登州, 柴少波, 刘中鑫, 卜永红

振动与冲击. 2026, 45(1): 106-116.

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基于韧性防震理念，提出了适用于黄土场地的“变形恢复区”，旨在从围岩层面提升地下车站的韧性防震能力。以西安黄土地区地下车站为研究对象，采用正交试验设计方法，系统研究了变形恢复区宽度、橡胶掺量和加筋间距三个设计参数对地下车站抗震性能和震后恢复能力的影响情况；基于模糊数学理论构建韧性防震能力模糊综合评价指标EFCE，实现了多指标评价体系向单一综合评价指标的转化，从而确定了变形恢复区的优化参数组合；并据此进一步分析了变形恢复区地下车站在不同地震波作用下的韧性防震能力。研究结果表明，橡胶掺量对地下车站抗震性能和震后恢复能力的影响最为显著，宽度次之，加筋间距最小；通过优化分析得出变形恢复区的最佳参数组合为：宽度2 m、橡胶掺量5%、加筋间距0.1 m，此组合下地下车站的整体结构损伤、易损构件的最大相对位移及震后残余位移均有效降低，韧性防震能力得到明显提升；此外，还发现变形恢复区对地下车站韧性防震能力的提升效果受地震动强度和频谱特性的影响显著，其中在中震（0.2 g）和低频（0~5 Hz）地震波作用下提升效果最为突出。研究成果可为黄土地区地下结构的韧性防震设计提供参考。

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立式圆柱储罐的液体晃荡理论与实验研究

赵昱1, 2, 3, 袁林1, 2, 张翔宇1, 2, 刘东明1, 2, VAZ Murilo Augusto3

振动与冲击. 2026, 45(1): 117-127.

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为准确评估三维圆柱储罐内液体晃荡产生的动水压力，基于势流理论首次推导得到圆柱储罐中液体晃荡浪高和动水压力的瞬态解析解，建立了一套理论完整、形式明确的解析模型。通过振动台实验，验证了在不同激励频率和振幅下，液体晃荡浪高与侧壁压力的实验结果与理论预测相符。此外，瞬态解析解在预测液体晃荡响应方面相较于传统稳态理论与设计规范公式具有更高准确性。通过与API规范和Eurocode规范中动水压力公式的对比分析，明确了规范中“脉冲压力”与解析稳态解的一致性，以及“对流压力”可视为瞬态过程的响应补偿。结果表明，随着激励频率的提高，理论解与Eurocode规范动水压沿罐壁分布的结果更为接近，同时脉冲压力逐渐占主导作用，而API规范在动水压力预测方面相对保守。

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共轴双旋翼直升机振动响应分析方法研究

高晓东, 陈浩, 余瑾, 程起有, 吴堂珍

振动与冲击. 2026, 45(1): 128-137.

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共轴双旋翼直升机气动干扰强烈，旋翼/机体耦合严重，振动问题突出。基于桨叶中等变形梁理论、旋翼自由尾迹、桨叶准定常气动载荷理论以及机体有限元方法，建立了旋翼/机体耦合气弹动力学模型。针对分析模型特点，提出了机体气弹耦合振动响应的分析方法，该方法采用伪隐式预估-校正算法和模态缩减法提升计算精度和收敛速度，具有较强的工程适用性。以样例直升机为研究对象计算了不同前飞速度下的机体振动响应，总结了旋翼尾迹形状、旋翼入流分布以及机体振动水平随前飞速度的变化规律。发现前机身关键位置振动以NΩ谐波为主，并会随着前飞速度的增加呈现先增大再减小后增大的“马鞍形”变化规律。在不同前飞速度下，机身振动水平较高的测点位置会发生改变。

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碟盘刀具倾斜姿态复合轴向振动破岩特性试验研究

刘春生 1, 2, 程硕2, 刘延婷1, 刘若涵3, 徐鹏1, 2

振动与冲击. 2026, 45(1): 138-149.

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针对现有采掘机械截割硬岩效率低、破碎效果差，为探寻高效、低能耗破碎硬岩技术，探究在不同截割姿态下碟盘刀具复合轴向振动截割方法的破岩特性。研制了可改变碟盘刀具截割姿态的振动截割试验台，进行了刀具截割姿态倾角为变量的振动截割煤岩试验，基于试验获得了刀具截割载荷谱与轴向振动幅值，采用EMD对载荷谱进行分解，获取载荷谱各分量及其频率、相关系数和能量占比等特征信息；运用ABAQUS有限元软件模拟碟盘刀具振动截割煤岩过程，获取了煤岩崩落破坏时应力云分布特征规律。结果表明：碟盘刀具倾斜姿态振动截割煤岩有利于煤岩产生大块片状崩落破坏；综合载荷谱分量特征信息分析可得，刀具破岩效果最优、载荷最小时姿态倾角约为5°~10°，且刀具楔面角度增大，姿态倾角应适当减小；刀具轴向向上振动时，刀具楔面对煤岩产生挤压作用，煤岩沿截割方向依次受压-拉-压应力，近刀具楔面处煤岩为拉破坏，同时由齿刃向煤岩自由面以剪破坏产生断裂面，形成大块片状崩落煤岩；姿态倾角过小和过大时，刀具楔面煤岩挤压作用范围较小，煤岩大块片状崩落破坏概率较低；试验煤壁崩落破坏产生的圆弧形痕迹分布规律与截割载荷谱IMF分量、数值模拟应力云图所得刀具振动破岩特征规律具有一致性。

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高能量低速冲击下橡胶贴敷GFRP抗冲击性能研究

祝熠1, 梅志远1, 李海涛1, 陶红波2

振动与冲击. 2026, 45(1): 150-161.

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对橡胶贴敷玻璃纤维增强树脂基复合材料（RC-GFRP）在高能量低速冲击下的动态响应和损伤模式进行了实验和数值研究。设计并制造了6型不同曲率GFRP层合结构，开展了高能量低速冲击实验，观测冲击过程并进行损伤分析。基于宏观连续损伤力学理论和Ogden超弹性本构构建低速冲击有限元分析（FEA）模型，冲击力-时程曲线、GFRP损伤模拟与实验结果吻合较好，进而对橡胶作用机理展开探讨分析。结果表明，GFRP/RC-GFRP典型的损伤模式包括凹坑、纤维断裂、基体损伤和分层损伤等；GFRP在冲击能量较小时，分层损伤模式在基体损伤诱导下为阶梯状，集中在冲击区域附近，冲击能量较大时表现为较均匀分布的几道明显裂纹，分层面积随曲率增大而增大；随着结构损伤加剧产生大挠度变形后，GFRP在膜应力作用下可能会出现纤维拉伸断裂；橡胶层具有缓冲吸能和扩大接触作用面积的作用，在冲头作用下出现大变形，改变局部应力状态，使GFRP冲击由局部变形主导转变为整体变形，并消除曲率对初始刚度的影响，显著提高了RC-GFRP损伤阈值。该研究结果为船舶与海洋结构物复合材料设计与应用提供了参考。

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钨合金破片对碳纤维复合靶板的侵彻性能研究

朱贤玉1, 陈智刚1, 张鸿涛2, 于伟国2, 邓希旻3, 王维占1

振动与冲击. 2026, 45(1): 162-174.

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研究钨合金破片对碳纤维复合靶板的侵彻性能，对反无人机终点效应评估具有重要意义。研究通过弹道冲击试验获取了钨合金球形破片和立方体破片在正侵彻条件下侵彻4mm碳纤维复合靶的弹道极限(V50)；并通过LS-DYNA动力学软件，分析了不同着靶姿态下的立方体破片侵彻4mm碳纤维复合靶板的弹道极限变化规律。结果表明：在正侵彻条件下，随着破片质量增加，立方体破片和球形破片侵彻V50均减小，当立方体破片任一水平方向姿态角（x轴或y轴转动角度）增加时，对应的V50逐渐减小且V50波动范围相对增大。其中，当破片质量在0.3g~1.15g区间内增加时，立方体破片侵彻V50大于球形破片的概率由36%降至0%，球形破片的侵彻性能具有绝对优势；当破片质量大于1.15g时，立方体破片侵彻V50绝对小于球形破片，立方体破片的侵彻性能具有绝对优势。研究结论对反无人机战斗部破片选型具有重要指导意义。

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冲击作用下深部巷道围岩体二次破裂演化特征研究

郭军伟1, 薛洪运1, 杨旭旭1, 吴学震2

振动与冲击. 2026, 45(1): 175-184.

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针对深部巷道岩体在高地应力强卸荷效应与冲击荷载叠加作用下普遍发生的失稳灾害问题。首先自主研发了深部巷道围岩冲击扰动模拟试验系统，再现了巷道开挖卸荷与冲击叠加作用的真实应力环境模拟，总结了初始破裂岩体4种裂隙类型和冲击下的一般破裂特征。然后以开挖卸荷后的初始破裂岩体为研究对象，开展单次冲击和低能循环冲击试验。试验结果表明：（1）随着冲击能量的增加，Ⅳ型裂隙倾角最终呈现出接近于90°的贯通破坏，而倾角较小的Ш型裂隙扩展方向出现明显的拐点，裂隙在冲击作用下迅速向下弯曲扩展；（2）裂隙类型的转变使巷道围岩体的破坏区域进一步加深，原本的剪切楔体滑落转为片状鼓胀剥落，而较为稳定的卸荷远区岩体变为较破碎的剪切楔体滑落破坏；（3）低能循环冲击下，初始破裂岩体以IV型裂隙的渐进式扩展为主导机制，损伤累积存在临界冲击次数，当裂隙体积超过40%且表面积超过60%时，岩体在后续冲击作用下发生宏观瞬时破坏。研究结果对于深部地下工程动力灾害防治具有重要的指导意义。

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基于振动控制的隧道爆破辅助孔延时参数研究

陈小磊1, 龚敏1, 吴昊骏1, 王思杰1, 吴晓东2, 吴礼军1

振动与冲击. 2026, 45(1): 185-195.

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在大型地下隧洞群施工中，辅助孔爆破面临振动速度超标的挑战。为了控制辅助孔爆破振动，提出了一种长短延时协同爆破技术。该技术依据同段爆破孔数上限将同排炮孔划分为多个段位，并将延时分为同排内相邻段位之间的延时（段间延时）与相邻排之间的延时（排间延时），从而构建了新型长短延时起爆网络。基于Anderson理论建立了振动波形叠加模型，以现场实测单孔波形为基础推导单段振动波形，进而预测不同延时下多段爆破振动波形，结合安全振速阈值和通过单自由面逐孔爆破实验确定的延时范围确定了最优延时。在某隧道工程中进行了应用，结果表明：当段间延时为8 ms、排间延时为40 ms时，辅助孔爆破振动峰值为2.57 cm•s-1，低于安全振速阈值3 cm•s-1，炮孔利用率达到了90.3%。该技术在保证爆破效率的同时实现了振动控制，为隧道爆破参数的精细化设计提供了理论支持。

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破片长径比对液舱侵彻特性影响的数值研究

吴蒙蒙1, 2, 侯海量1, 吴菁2, 李典1, 杨少红2, 李永清1, 黄方2

振动与冲击. 2026, 45(1): 196-205.

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针对舰船防护结构在遭受鱼雷接触爆炸时产生的异形破片问题，开展了不同长径比（=L/D）破片侵彻液舱特性的数值分析，研究了不同长径比破片在等动能条件下侵彻液舱结构的动态过程，并进一步分析了破片密度、初速度和长径比对液体中冲击压力波峰值的影响规律。结果表明，在相同速度下，随着的增大，最大空腔直径显著减小，最大空腔直径与弹体直径的比值与呈正指数相关，破片速度衰减系数与呈负指数相关。液体中初始冲击压力波峰值与破片密度和初始速度呈正指数相关，与呈负指数相关。总结和分析了破片长径比和初始速度对水锤冲击现象各阶段的影响。

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基于数据增强策略的跨座式单轨列车齿轮箱故障检测模型

赵玲, 王航, 邹杰, 秦佳继

振动与冲击. 2026, 45(1): 206-214.

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齿轮箱作为跨座式单轨列车的主要传动部件，列车频繁启停的冲击和高负荷运行的压力，使得传动系统故障成为一个无法忽视的问题。由于无法直接从实际工程场景中获取充足的故障数据，可利用的故障数据非常有限，导致小样本故障数据集问题的出现。针对这一问题，本文提出一种优化连续变模态分解（SVMD）和1D MOPGAN的故障数据增强策略，首先通过引入优化SVMD，采用本征模态函数（IMF）随机加权和标准差一致策略，初步构建一组足以训练1D MOPGAN模型的故障样本数据集，以提升模型生成数据的质量。同时，在本文所用GAN模型的损失函数中引入平均绝对误差这一度量指标，用以衡量生成样本与真实样本之间的相似度，促进生成样本更贴近于真实情况，最后利用随机配置网络（SCN）进行故障分类。实验结果显示，所提出的方法可以更高效地生成质量更高的多种故障样本，并具有较高的精度和良好的稳定性，对解决实际工程中的小样本数据集问题具有重要的应用价值。

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地铁浮轨式扣件动态刚度和阻尼非线性特性研究

张和平1, 李伟1, 温泽峰1, 吕锐2

振动与冲击. 2026, 45(1): 215-224.

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浮轨式扣件（亦称先锋扣件）是地铁轨道普遍使用的一种高等减振扣件，在车辆轨道动力学模型中常被简化为线性弹簧阻尼单元，但其非线性动态特性对轮轨高频动力学行为影响至关重要。为获得浮轨式扣件系统动态特性，首先通过锤击法获得其自由状态下的频响特性；其次，利用动态试验台测试预载情况下扣件20 Hz以下的刚度和阻尼频变特性；最后，建立考虑橡胶材料的超弹性和黏弹性本构关系的扣件系统三维实体有限元模型，并基于试验数据对模型进行校准，对20 ~ 1000 Hz频率范围的扣件刚度和阻尼进行模拟。结果表明，在自由状态下，扣件系统的垂向和横向刚度分别为5.38和7.97 kN/mm，垂向和横向阻尼分别为1.86和2.01 kN•s/m。16 kN服役预载下，垂向动态刚度随频率增大而增加（0.5 Hz时21.6 kN/mm，100 Hz时32.7 kN/mm，1000 Hz时38.6 kN/mm），且增长速率递减，对数频率坐标下呈线性关系；动态阻尼随频率增大而减小（0.5 Hz时900 kN•s/m，100 Hz时6.7 kN•s/m，1000 Hz时0.76 kN•s/m），且减小速率递减，双对数坐标下呈线性关系。相同加载频率下，扣件系统的动态刚度与动态阻尼均随预载的增加而增大，且增大速率递减。通过对比线性与非线性的浮轨式扣件系统在相同激励下的位移响应特性，得出扣件的非线性对其振动特性影响显著，考虑扣件系统非线性能够提高对钢轨系统振动特性的预测精度。

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横风环境下高速列车过路堤风阻制动气动特性研究

王红1, 王家琪1, 谢红太1, 2, 岳新鹏1

振动与冲击. 2026, 45(1): 225-236.

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为探究横风环境下装配风阻制动装置的高速列车在路堤上的气动效应，揭示路堤高度对高速列车风阻制动运行过程中气动特性的影响规律，采用CFD方法对横风环境下装配3排风阻制动装置的高速列车随路堤高度变化时外围流场分布和结构状态、气动载荷和脉动规律进行深入研究。结果表明，风阻制动装置的安装一定程度上破坏了原型列车外围的流场状态，随着路堤高度的增加列车和风阻制动板背风侧的涡结构逐渐发展紊乱，车体两侧和制动板前后形成的气动压差逐渐增大；受路堤高度的影响，横风环境下装配风阻制动装置高速列车的阻力较原型车有显著提升，升力和侧向力略有增加；随着路堤高度的增加，高速列车所受气动力和对应气动力系数的变化趋势基本一致，除倾覆力矩外，列车所受气动载荷均在路堤下风线工况受到的影响更大，其中头车的侧向力系数以及倾覆、俯仰和偏航力矩系数均在持续增大，且显著高于中间车和尾车，而头车和中间车的升力变化在上下风线差距较大；研究引入路堤增速系数以修正路堤上的耦合风速，构造出路堤增速系数与列车气动载荷系数的数学关系式，随着路堤高度的增加，路堤上下风线的增速系数增长趋势基本一致，其中在路堤高度为0~2.5 m时，路堤增速系数增长率最大，在2.5 m处下风线路堤增速系数达到最大为2.32，而在高路堤时增长率逐渐减小。路堤高度对横风环境下高速列车风阻制动运行安全与稳定存在重要影响，在实际运营中，应对路堤工况下列车风阻制动时的运行稳定性给予必要关注。

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基于修正稳定域的车辆横摆滑模鲁棒控制

孙船斌, 方兆龙, 徐张宝

振动与冲击. 2026, 45(1): 237-246.

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针对车辆在极限横摆失稳状态下的行驶安全挑战，提出一种修正稳定域滑模鲁棒控制策略的解决方案。首先综合考虑垂向载荷与路面附着对轮胎侧偏力的影响，基于分段仿射轮胎模型构建车辆横摆动力学方程，推导分段劳斯-赫尔维茨稳定判据并获得稳定域范围，阐述了轮胎侧偏刚度扰动对稳定域边界的影响。考虑横摆极限工况中车辆模型扰动影响，提出车辆状态观测反馈修正的方法，以观测状态偏差修正轮胎侧偏刚度，实时动态修正分段稳定域。在此基础上构建修正域滑模鲁棒控制策略，以名义控制与终端控制提升稳定域控制快速性，以鲁棒控制提升失稳域控制稳定性。在鲁棒滑模面函数中进一步以观测状态偏差缩小系统误差范围，改善控制准确性。并采用二次规划方法分配控制输出，引入侧翻稳定性指标以约束车辆的横摆状态。仿真结果表明，不论是低附横摆失稳还是高附附着扰动下，域滑模鲁棒控制策略始终展现良好的横摆控制性能。考虑动态反馈的修正稳定域有效提升极限介入及时性，域滑模鲁棒控制策略显著增强了横摆极限的控制稳定性和准确性。

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冷弯薄壁型钢-PELC十形中柱抗震性能研究

李补拴1, 2, 3, 杨天昊1, 陈明1, 2, 3, 张玮朔1

振动与冲击. 2026, 45(1): 247-256.

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提出了一种冷弯薄壁型钢-部分包覆轻骨料混凝土(简称PELC)异形柱框架结构体系，以轴压比和含钢率为变量参数，设计并完成了4个十形中柱的拟静力试验，基于试验结果，完成了有限元模拟验证及拓展分析，分析试件的破坏形态和抗震性能指标，结果表明：试件均呈现为典型的压弯破坏，滞回曲线饱满，强度、刚度退化稳定，破坏位移角介于1/21~1/31，等效黏滞阻尼系数大于0.3，变形和耗能能力优越。随着轴压比增大，其极限承载力提升约15%左右，但延性性能有所降低，刚度退化和强度退化速率加快；随着含钢率增大，可有效提升试件极限承载力，提升幅度达52%左右，延性性能也有所提升。考虑到十形中柱正截面的复杂性，提出了一种计算十形中柱正截面承载力的简化方法，将截面转化为矩形截面，完成了试验和有限元与理论计算结果的对比分析，结果吻合良好，可为该类结构后续合理化设计及工程应用提供参考。

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屈曲约束支撑钢框架结构四水准抗震性能研究

闫傲1, 池沛1, 罗来勇2, 晁贝贝2, 詹辅庆1

振动与冲击. 2026, 45(1): 257-267.

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随着第五代《中国地震动参数区划图》颁布实施，我国抗震设防体系由原有的三水准设防进一步完善为四水准体系。为系统评估屈曲约束支撑钢框架结构在不同地震水准下的抗震性能，设计一栋按8度设防的9层原型结构，基于OpenSees平台建立非线性数值模型。通过弹塑性时程分析，考察结构的峰值响应、残余变形以及支撑的响应特性。在此基础上，进一步开展基于增量动力分析的地震易损性分析，以量化不同地震强度下结构的损伤概率。结果表明：结构能够实现三水准设防目标，在极罕遇地震作用下，基底剪力相较罕遇地震增加约60%，最大层间位移角达到罕遇地震限值的1.6倍，整体侧向变形为其2.24倍；残余位移角自设防地震起显著增大，均值约为0.25%，罕遇地震和极罕遇地震下残余变形由底部楼层向上扩展，多数楼层超过0.5%修复阈值；结构的峰值侧移随地震动增强趋于集中，但残余侧移趋于均匀；支撑自设防地震起开始发挥耗能作用，在前三个水准地震下无失效风险，在极罕遇地震下失效风险亦较低；极罕遇地震作用下，结构完全损伤的超越概率显著高于罕遇地震，达到32.61%，面临较高的倒塌风险。

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新型滑移填充墙RC框架抗震性能试验研究及有限元分析

吕浩1, 杨铄2, 邓明科3, 王静芳1, 李涛1

振动与冲击. 2026, 45(1): 268-278.

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为提高填充墙RC框架结构的抗震性能，提出采用高延性混凝土加固的新型滑移填充墙；制作了4个足尺试件，通过低周反复加载试验并用Abaqus进行基于有限元的参数扩展分析，研究了设水平缝的HDC加固面层对砌体填充墙RC框架抗震性能的影响。试验结果表明：HDC面层对填充墙提供较强的约束作用，加固后的填充墙具有良好的整体性和抗倒塌能力；加固面层设置水平缝改变了填充墙的破坏形态，使填充墙框架表现出良好的变形和耗能能力，极限层间位移角达到3.13%，在破坏点的累积耗能是对比试件的4倍以上，实现了预定的滑移耗能机制；有限元分析结果表明：HDC面层水平缝数量增加时，新型滑移填充墙RC框架的初始刚度及承载力降幅逐渐趋于稳定。

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自复位装配式RC框架可更换梁柱节点抗震性能试验研究

钟乾1, 2, 陶忠1, 2, 曹万林1, 3, 董晴天1, 2

振动与冲击. 2026, 45(1): 279-289.

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为提高装配式结构的自复位性能及安装便捷性，提出了一种新型自复位装配式可更换耗能节点。该节点由预制构件栓接而成，后张预应力筋提供复位，可更换耗能板提供耗能。共完成了5个新型节点和1个现浇节点的低周往复加载试验，分别考察了钢绞线初始预应力、耗能板截面积与有无屈曲约束等因素对节点抗震性能的影响。结果表明：试件的承载能力及复位能力随初始预应力的增加而增加；耗能板截面积增大66.7%，试件的承载能力提高17.8%，复位能力降低4.2%；耗能板存在屈曲约束时，试件的耗能能力提高171.1%，复位能力降低12.2%；更换耗能板前、后的试件各项抗震性能指标基本一致；试验后主体梁、柱构件无明显损伤，震后仅需更换耗能板即可实现抗震功能的快速恢复。

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基于多样性数据生成的滚动轴承领域泛化剩余使用寿命预测方法

宋仁旺1, 姚程昊1, 石慧1, 陈琳英2

振动与冲击. 2026, 45(1): 290-301.

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针对滚动轴承剩余使用寿命预测过程中，存在的可用于训练的数据稀少，且未知工况下轴承的实际运行数据和训练数据有明显分布差异，从而导致寿命预测模型泛化性能大幅下降的问题。本文研究了一种基于多样性数据生成的滚动轴承领域泛化剩余寿命预测方法。首先，构建相空间数据生成模块，在捕获退化过程中慢变信息的同时，实现样本多样性增强。在此基础上，构建对抗域外数据生成模块，并采取对抗的训练方式，基于所搭建的对抗性数据生成框架获得伪域，进一步扩充了可用样本的多样性，在该框架中添加了域差异函数从而增强伪域的多样性，并添加了流形正则化和语义正则化确保伪域的一致性。最后，基于扩充后的多样性样本，搭建双通道深度卷积回归网络用于RUL预测的领域泛化训练，在PHM2012数据集下实现未知工况下的滚动轴承RUL预测，实验结果验证了所提方法的有效性和优越性。

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基于改进延伸奇异值分解包的风机轴承故障在线特征提取

蔡俊, 王凯旭, 韦一鸣, 刘梦豪

振动与冲击. 2026, 45(1): 302-312.

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针对工业生产场景下大型轴流风机滚动轴承受强背景噪声干扰影响导致的故障信号特征提取难题，提出一种基于延伸奇异值分解包(Extended SVD Packet，ESVDP)的自适应轴承故障信号提取方法。利用自回归模型(Atou Regressive，AR)，引入自回归功率谱，基于信号能量分布分析实现对原算法的分解精度参数的自适应设定。引入峭度指标作为故障特征选择依据，从轴承故障信号本身的特征来更多的保留机械振动信号中的故障信息，结合峭度指标实现递推分解层数参数的设置，自适应分解出故障信号，有效保留包含故障信息的瞬态冲击成分。优化ESVDP分解结构实现，减少不必要的计算冗余，提升计算效率的同时又对故障信号进行筛选，从而准确实现轴流风机轴承故障的诊断。仿真信号和实验结果均表明该方法在强干扰分量下可有效提取轴流风机轴承的故障特征频率，实现轴流风机轴承的故障诊断。

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小样本轴承故障诊断:一种基于Laplace-CNN的图神经网络方法

何俊1, 黄承纬1, 刘士亚1, 陈志文2, 朱文杰3, 戴磊3

振动与冲击. 2026, 45(1): 313-320.

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基于深度图神经网络的小样本学习方法常因图数据的缺失与图结构的不完整性，而面临分类精度低、泛化能力差等性能瓶颈；提出一种基于拉普拉斯嵌入的深度图神经特征提取器，以实现图神经网络构造过程中的非欧式空间图数据的完整。首先，将Laplace小波卷积嵌入到卷积神经网络(CNN)的第一层并替换其普通卷积核，以实现原始振动信号的多尺度时频特征提取；然后，利用多头注意力机制处理时频特征并构建特征矩阵，以捕获全局长距离依赖的特征，实现完整的实例图构建与切比雪夫图神经网络故障诊断。最后，分别使用西储大学(CWRU)与东南大学(SEU)轴承数据集进行验证，结果表明所提方法的性能优于其他当前较先进方法。

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刊出日期：2026-01-15

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