检索结果-内蒙古大学图书馆

振动.测试与诊断 2025年第1期45卷 51-56,199页

作者：薛强田瑞兰李海萍关淮桐石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学工程力学系石家庄050043 石家庄铁道大学电气与电子工程学院石家庄050043

针对随机因素和微弱信号初相位影响的问题,构造了强噪声背景下检测谐波微弱信号频率、相位的方差曲线周期识别法。首先,基于随机Melnikov函数和系统关于相位分岔图的周期特性,初步提出周期识别法;其次,论证分岔图和方差曲线具有一致性,... 详细信息

针对随机因素和微弱信号初相位影响的问题,构造了强噪声背景下检测谐波微弱信号频率、相位的方差曲线周期识别法。首先,基于随机Melnikov函数和系统关于相位分岔图的周期特性,初步提出周期识别法;其次,论证分岔图和方差曲线具有一致性,进一步将周期识别法优化为方差曲线周期识别法;然后,基于频谱泄露最小原则,设计自适应离散傅里叶变换数据处理方法来解决由方差曲线不光滑而引起的结果不准确问题;最后,采用二次检测来解决检测系统中策动力信号与被测信号存在频差而导致动力学转迁的不明显问题。仿真结果表明,该方法不受被测信号初相位影响,可识别淹没在强噪声中的微弱信号,被识别信号的信噪比可低达-74.96 dB。列车轴箱轴承故障实验中获得的方差曲线周期现象清晰,也表明了该方法的工程实用性。

关键词：轴承故障诊断信号处理 Duffing系统方差曲线周期法自适应离散傅里叶变换

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间隔性天窗启闭对网壳结构风荷载影响规律的试验研究

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振动与冲击 2025年第6期44卷 176-183页

作者：李宇青王昕刘小兵陈安杰崔会敏石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 河北省风工程与风能利用工程技术创新中心石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学数理系石家庄050043

大跨柱面网壳结构由于质量轻、柔度大,对风荷载比较敏感,在顶部开启间隔性天窗对结构的抗风性能具有较大的影响。以某大跨度柱面网壳结构为研究对象,通过刚性模型测压风洞试验方法,分析了在不同风向角下顶部间隔性天窗启闭对结构的体型... 详细信息

大跨柱面网壳结构由于质量轻、柔度大,对风荷载比较敏感,在顶部开启间隔性天窗对结构的抗风性能具有较大的影响。以某大跨度柱面网壳结构为研究对象,通过刚性模型测压风洞试验方法,分析了在不同风向角下顶部间隔性天窗启闭对结构的体型系数、整体力系数以及极值风压系数的影响规律。结果表明:天窗的启闭对结构外表面风荷载影响整体较小,对内表面风荷载的影响比较明显。内表面风荷载的变化是导致结构风荷载随天窗启闭变化的主要原因。在跨向来流下,与天窗关闭时相比,当天窗开启时,结构的跨向整体力更大,增大幅度约为34%,这种“增大效应”随着来流偏离跨向逐渐减弱,当偏离跨向60°时基本消失;结构的竖向整体力更小,减小幅度约为47%,这种“减小效应”随着来流偏离跨向逐渐减弱,但即使偏离90°(纵向来流)时仍存在。与天窗关闭时相比,天窗开启时结构的正向极值风压力增大,大部分区域的负向极值风吸力减小,但天窗局部区域的负向极值风吸力有所增大。

关键词：大跨柱面网壳结构间隔性天窗风洞试验整体力系数极值风压系数

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路堑积雪平台的作用机理及参数优化研究

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振动与冲击 2025年第7期44卷 114-123页

作者：马文勇郭世怡李赛张智博高毅詹子悦石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043

风吹雪灾害会降低路面能见度同时造成积雪堆积。因此准确预测路堑内的雪浓度与积雪是路堑风吹雪灾害研究的重点。研究采用欧拉方法的混合多相流模型进行数值模拟,并基于典型全路堑的实测数据验证了模拟方法的正确性。模拟得到流场、壁... 详细信息

风吹雪灾害会降低路面能见度同时造成积雪堆积。因此准确预测路堑内的雪浓度与积雪是路堑风吹雪灾害研究的重点。研究采用欧拉方法的混合多相流模型进行数值模拟,并基于典型全路堑的实测数据验证了模拟方法的正确性。模拟得到流场、壁面摩擦速度、积雪以及能见度的分布情况。通过分析模拟结果揭示了积雪平台的防治机理,并提出最优的参数取值。结果表明:积雪平台可以产生低风速区域,有效地捕获雪粒从而减少路面积雪;路堑中风速小于0.05倍入口1 m高度处风速的区域可以反映路堑内的积雪分布;平台的最优参数取值为,上风侧边坡比1∶3、7/6倍的行车道路宽度、5/6倍的行车道路深度。

关键词：风吹雪全路堑积雪平台数值模拟参数优化

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间歇荷载-湿化耦合作用下有砟轨道路基翻浆冒泥机制及动力特性试验研究

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岩石力学与工程学报 2025年第1期44卷 69-80页

作者：韩博文蔡国庆苏彦林单冶鹏李舰石家庄铁道大学交通运输学院河北石家庄050043 石家庄铁道大学河北省交通安全与控制重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

间歇性列车荷载与降雨湿化耦合作用下有砟轨道路基的翻浆冒泥机制及动力特性尚不明确。开展间歇荷载-湿化耦合作用下有砟轨道路基翻浆冒泥模型试验,试验结果表明:循环荷载作用对体积含水率与孔隙水压力增长具有促进作用,且促进作用随土... 详细信息

间歇性列车荷载与降雨湿化耦合作用下有砟轨道路基的翻浆冒泥机制及动力特性尚不明确。开展间歇荷载-湿化耦合作用下有砟轨道路基翻浆冒泥模型试验,试验结果表明:循环荷载作用对体积含水率与孔隙水压力增长具有促进作用,且促进作用随土体干密度增加而减弱。累积变形和颗粒迁移主要发生在LS1~LS3阶段,LS2阶段因试样处于较高饱和度与较低密实度状态变化最为显著。后续各加载阶段因土体密实度较高仅产生少量累积变形,颗粒迁移现象不明显,间歇期(IS4~IS7阶段)出现小幅回弹。试验结束时,道砟孔隙污染物指数(VCI)为27%,与需要进行铁路维修的临界值40%较为接近,需引起重视。

关键词：路基工程翻浆冒泥间歇荷载模型试验累积变形颗粒迁移孔隙水压力

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基于关系网络的轴承早期故障检测方法

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振动工程学报 2025年

作者：张然赵志宏杨绍普石家庄铁道大学交通运输学院石家庄铁道大学信息科学与技术学院石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室

轴承作为转向架的关键部件之一，对其进行早期故障检测尤为重要。本文提出一种基于关系网络（relation network,RN）的轴承早期故障检测方法。设计了一种可以有效提取轴承状态特征，度量特征间非线性距离的健康状态检测关系网络模型。... 详细信息

轴承作为转向架的关键部件之一，对其进行早期故障检测尤为重要。本文提出一种基于关系网络（relation network,RN）的轴承早期故障检测方法。设计了一种可以有效提取轴承状态特征，度量特征间非线性距离的健康状态检测关系网络模型。离线建模阶段，获取待检测轴承离线正常样本进行训练，学习健康状态样本特征之间的非线性距离；在线监测阶段，获取当前运行状态样本进行检测，得到关系得分作为轴承状态的健康指标。利用3σ准则得到健康指标的健康阈值，用以检测轴承的健康状态，及时发现故障。最后，在XJTU-SY滚动轴承全寿命数据集上进行试验，试验结果表明，与均方根、峭度、堆叠自编码器等方法相比，本文方法所得健康指标对早期故障更为敏感，并且具有更好的单调性与趋势性，与孤立森林、支持向量机、堆叠自编码器等方法相比，本文方法所得首次故障时间更提前，具有一定的应用价值。

关键词：早期故障检测关系网络健康指标双向门控循环单元

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采动诱发断层滑移评估模型及失稳范围确定方法

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煤田地质与勘探 2025年第3期53卷 23-33页

作者：赵洪宝张博张驰吉东亮中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中国矿业大学(北京)新能源开发与灾害防治研究中心北京100083 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043

【目的】断层在采动影响下易活化发生滑移失稳,可能引发矿震等一系列灾害,严重威胁矿井安全,因此,需分析受采动影响的断层活化力学机制,提前确定采动与断层活化的互馈影响准确范围。【方法】以山西辛置煤矿213B工作面为工程背景,分析采... 详细信息

【目的】断层在采动影响下易活化发生滑移失稳,可能引发矿震等一系列灾害,严重威胁矿井安全,因此,需分析受采动影响的断层活化力学机制,提前确定采动与断层活化的互馈影响准确范围。【方法】以山西辛置煤矿213B工作面为工程背景,分析采动影响导致断层活化的过程,建立采动影响断层围岩弹性力学模型,从应力变化角度阐明采动对断层稳定性造成影响的力学机制,构建断层滑移倾向评估模型。采用FLAC3D模拟回采进程中断层上下盘滑移倾向指标的变化趋势。依据断层滑移倾向指标与断层摩擦因数之间的关系,判定断层活化的临界值,确定断层失稳空间范围,分析断层活化后导致强矿震的危险空间范围。【结果和结论】结果表明:当采动工作面逐渐接近断层时,会导致断层滑移倾向性指标大幅上升。受采动影响,F1478断层和F1477断层均产生局部滑移错动。断层滑移倾向表现出上下盘相互错动的趋势,导致滑移指标呈现出“振动波”形式。工作面双断层数值模拟背景下,回采导致断层滑移失稳与采动的互馈影响范围,为工作面通过F1478断层后的32~200 m,断层滑移错动位置主要集中在距离煤层底板向上12 m范围内。现场微震监测数据推测断层滑移失稳区间为通过F1478断层后的30~200 m,与数值模拟结果基本一致,表明断层滑移倾向评估模型准确可靠,数值模拟分析的互馈影响区间判断合理。研究方法可为类似地质条件的工作面评估断层活化提供技术参考依据,为煤矿安全高效开采提供保障。

关键词：断层活化采动影响断层滑移评估矿震断层失稳煤矿地质

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基于MTF与改进ResNeXt神经网络的齿轮箱故障诊断

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机床与液压 2025年第1期53卷 9-14页

作者：郑心成郝如江孙汇宇范亚飞杨青松石家庄铁道大学机械工程学院河北石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043

齿轮箱的振动信号包含丰富的信息。通过将采集到的一维时序信号转换为二维图像,可进一步增强信号特征,从而更好地表征设备状态。基于此,提出一种基于马尔可夫变迁场(MTF)与改进ResNeXt神经网络相结合的齿轮箱故障诊断模型。通过MTF对采... 详细信息

齿轮箱的振动信号包含丰富的信息。通过将采集到的一维时序信号转换为二维图像,可进一步增强信号特征,从而更好地表征设备状态。基于此,提出一种基于马尔可夫变迁场(MTF)与改进ResNeXt神经网络相结合的齿轮箱故障诊断模型。通过MTF对采集到的一维信号进行转换,得到与时序相关的二维特征图。采用像素平均法对图像进行压缩,以更好地突显其特征信息。最后,将压缩后的图像送入改进ResNeXt神经网络中进行故障识别分类。通过使用动力传动故障诊断综合实验台齿轮箱数据,验证了模型的可行性,并确定了图像转换的最佳尺寸。此外,通过使用凯斯西储大学滚动轴承数据进行消融及抗噪性实验,验证了该模型的有效性与泛化性。

关键词：马尔可夫变迁场 ResNeXt神经网络故障诊断图像压缩

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山区V形峡谷桥位风场特性风洞试验研究

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振动与冲击 2025年第6期44卷 157-167页

作者：靖洪淼赵万茹赵健安路明于超刘庆宽石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043 中国铁建大桥工程局集团有限公司天津300300

山区峡谷桥位处的风场特性非常复杂,成为山区大跨桥梁设计和建造的新难题。为准确获取山区峡谷内的风场特性,并研究风场特性的分布规律,以某待建大跨桥梁所在的山区V形峡谷桥位风场为研究对象,分别进行了均匀来流和边界层湍流风场来流... 详细信息

山区峡谷桥位处的风场特性非常复杂,成为山区大跨桥梁设计和建造的新难题。为准确获取山区峡谷内的风场特性,并研究风场特性的分布规律,以某待建大跨桥梁所在的山区V形峡谷桥位风场为研究对象,分别进行了均匀来流和边界层湍流风场来流下地形模型风洞试验,研究了不同风向角下桥位的平均风场特性和脉动风场特性,分析了桥塔和主梁位置处的风场特性分布规律。并对比了边界层湍流风场来流下V形峡谷中主梁1/6跨和跨中与来流风特性。结果表明:相关抗风规范中适用于平坦地形的风剖面无法应用于山区峡谷地形,并且峡谷内风攻角变化范围较大,V形峡谷内风攻角取值范围建议-20°~+20°。当来流方向和峡谷走向一致时,湍流强度也较小,而桥梁背风侧湍流强度大,桥梁设计时应对背风侧加固。主梁跨中和桥塔位置的脉动风功率谱均与von Kármán谱吻合。该研究可为类似的山区V形峡谷大跨桥梁的抗风分析和设计提供参考。

关键词：山区V形峡谷桥位风场特性风向角风洞试验

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高速列车齿轮箱动力学仿真与实验研究

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机械设计与制造 2025年第3期409卷 91-95页

作者：张建超夏子阳胡玉飞陈湛石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学机械工程学院河北石家庄050043

针对高速列车齿轮箱振动特性问题,利用3D扫描设备对高速列车齿轮箱箱体进行了逆向三维建模。通过多体动力学仿真软件分别建立了含齿轮箱的整车动力学模型和齿轮箱传动系统刚柔耦合仿真模型,通过整车动力学仿真得到了箱体在轨道谱激励下... 详细信息

针对高速列车齿轮箱振动特性问题,利用3D扫描设备对高速列车齿轮箱箱体进行了逆向三维建模。通过多体动力学仿真软件分别建立了含齿轮箱的整车动力学模型和齿轮箱传动系统刚柔耦合仿真模型,通过整车动力学仿真得到了箱体在轨道谱激励下的载荷特征,并将其与齿轮箱传动系统耦合模型相联立,对箱体在内外激励下的振动特性进行了分析,获得了上箱体小齿轮上端与下箱体底部振动位移及加速度较大,上箱体大齿轮附近振动位移及振动加速度相对较小等规律,并与实验数据进行了对比,验证了模型可靠性。

关键词：高速列车齿轮箱刚柔耦合多体动力学

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考虑入射角影响的H型超高墩连续刚构桥地震易损性研究

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振动与冲击 2025年第5期44卷 230-242,313页

作者：陈士通范鑫甘平平郭超群向敏石家庄铁道大学大型基础设施性能与安全省部共建协同创新中心石家庄050043 石家庄铁道大学河北省交通应急保障工程技术创新中心石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043

相比常规桥梁,H型双柱式超高墩连续刚构桥梁受力更加复杂、高阶振型影响显著、纵横向刚度差异大,地震动入射角是影响其地震响应的关键因素之一,为探究入射角对其易损性的影响,以西部山区某高速铁路三跨超高墩连续刚构桥为研究对象,建立... 详细信息

相比常规桥梁,H型双柱式超高墩连续刚构桥梁受力更加复杂、高阶振型影响显著、纵横向刚度差异大,地震动入射角是影响其地震响应的关键因素之一,为探究入射角对其易损性的影响,以西部山区某高速铁路三跨超高墩连续刚构桥为研究对象,建立仿真模型开展地震响应分析。基于纵桥向和横桥向开展构件双向易损性分析,同时考虑超高墩、支座对桥梁系统的贡献率,基于一阶可靠度理论构建桥梁复合系统易损性模型,建立桥梁系统易损性曲面,探讨地震动入射角对桥梁系统地震易损性的影响规律。结果表明:纵向地震激励下超高墩相比中、低墩墩身中部损伤概率明显提升,且横桥向峰值曲率与能力需求比不同步,仅凭峰值曲率判断超高墩薄弱部位不能合理评估其抗震性能;墩底部位最不利入射角区间为0°~15°和165°~180°,墩身横系梁部位最不利区间为60°~120°,墩顶部位最不利区间在不同地震动强度下存在变化;支座地震易损性对地震动强度和入射角的变化较为敏感,不同工况地震激励下呈现出不同的损伤趋势且相比桥墩更易出现损伤,设计时应注重横向挡块的力学性能;桥梁系统地震易损性与地震动入射角表现出较强的相关性,最不利入射角区间为75°~105°和255°~285°。

关键词：桥梁工程超高墩连续刚构桥地震易损性最不利入射角震损规律

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