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<title>机械工程学报-栏目: 机械动力学</title>
<description>栏目: 机械动力学</description>
<link>http://www.cjmenet.com.cn</link>
<language>zh-cn</language>
<docs>http://www.cjmenet.com.cn/CN/0577-6686/current.shtml</docs>
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<ttl>0577-6686</ttl>
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<title><![CDATA[轻质超材料板结构的隔声机理及调控规律]]></title>
<link>http://www.cjmenet.com.cn/CN/10.3901/JME.2023.15.094</link>
<description><![CDATA[超材料板结构因具有低频超常隔声性能,得到了噪声控制研究领域的广泛关注。然而已有超材料板结构普遍存在结构构造复杂的不足,不利于大规模工程应用。研究了一种结构形式简单的轻质超材料板结构的低频隔声特性,该结构由薄板上附加周期性排布的条状质量块构成。首先,建立了基于动态等效面质量密度快速提取的隔声性能高效预报半解析方法,并实验验证了该半解析方法在不同入射声场条件下的有效性。计算及实验结果均表明,这种超材料板结构可以在低频范围打破质量定律限制,产生低频高效隔声性能。其次,通过分析超材料板结构的动态等效面质量密度和基板的振动形变位移,阐释了其低频隔声机理。最后,在保持超材料板结构的静态面质量密度不变的情况下,系统分析了材料/结构参数对其低频隔声性能的调控规律。研究表明,通过多参数联合调控,可以在保持静态面质量密度和隔声峰频率不变的前提下,显著拓宽其低频隔声带宽,提出了若干低频宽带隔声设计准则。论文研究为这种超材料板结构的低频宽带隔声应用设计提供了理论与方法支持。]]></description>
<category><![CDATA[]]></category>
<author><![CDATA[王帅星, 肖勇, 汤晏宁, 吴健, 滕万秀, 温激鸿]]></author>
<pubDate><![CDATA[2023-09-27 00:00:00.0]]></pubDate>
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<title><![CDATA[基于对抗熵的转子系统跨工况故障诊断方法]]></title>
<link>http://www.cjmenet.com.cn/CN/10.3901/JME.2023.15.110</link>
<description><![CDATA[传统数据驱动的故障诊断方法通常依赖于测试工况数据的可用性,然而转子系统实际运行工况多变,测试工况的先验数据分布难以获取,增加了跨工况故障诊断的难度。针对此问题,提出了基于对抗熵的域泛化网络(Adversarial entropy-based domain generalization network, AEDG)用于转子系统跨工况故障诊断。该方法受信息瓶颈理论与生成对抗网络启发,通过熵的最大最小化博弈实现潜在数据分布的对抗性扰动,旨在提高诊断模型在未知工况下的泛化能力。首先建立条件对抗域适应网络,通过多线性映射融合深度嵌入特征与分类器预测输出,实现多源域诊断知识的深度融合。为进一步提高模型在未知工况下的泛化性能,通过多源域联合嵌入特征的预测输出信息熵最大最小化实现底层数据的对抗性扰动,增强模型对未知工况下数据分布漂移的适应能力。最后采用转子系统故障数据集验证了提出方法的有效性,结果表明提出方法具有良好的跨工况识别精度与泛化能力。]]></description>
<category><![CDATA[]]></category>
<author><![CDATA[贾思祥, 孙丁一, 毛刚, 李永波]]></author>
<pubDate><![CDATA[2023-09-27 00:00:00.0]]></pubDate>
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<title><![CDATA[基于虚拟传感的薄板结构辐射声主动控制研究]]></title>
<link>http://www.cjmenet.com.cn/CN/10.3901/JME.2023.15.121</link>
<description><![CDATA[为抑制薄板辐射低频噪声,以局部覆盖宏纤维复合材料压电片的对边固支矩形薄板为对象,围绕其辐射声的主动控制展开研究。首先,采用有限元法建立薄板的动力学模型,并通过模态试验验证,在此基础上通过单元辐射体法建立薄板的声辐射模型;其次,结合结构辐射模态和空间可控性构建了结构-声可控性指标,并采用离散萤火虫算法对作动器位置进行了优化;然后采用空间梯度加权求和控制策略,引入基于结构响应传递率的虚拟传感器,实现单误差传感的结构声主动控制,并采用归一化动量FxLMS算法完成了控制器的设计;最后进行了数值仿真和快速控制原型试验的研究。结果表明:引入虚拟传感器后减少了误差传感器使用数量,且主动控制控制效果无明显衰减;以结构-声可控性指标为目标优化作动器位置取得更好的效果;多种激励下薄板辐射声主动控制实际效果显著。]]></description>
<category><![CDATA[]]></category>
<author><![CDATA[王攀, 周小宝, 杨欣欣, 褚志刚]]></author>
<pubDate><![CDATA[2023-09-27 00:00:00.0]]></pubDate>
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<title><![CDATA[宽域加工误差对拓扑修形齿轮传动误差的影响]]></title>
<link>http://www.cjmenet.com.cn/CN/10.3901/JME.2023.15.131</link>
<description><![CDATA[拓扑修形作为高性能齿轮修形的重要方式,为提高齿轮系统动态性能提供了有效方法。建立齿轮系统的弯-扭-轴-摆动力学模型,基于诱导法曲率分析拓扑修形齿轮中凹齿廓误差形成机理,研究宽域加工误差对齿轮系统传动误差的影响。通过数值计算得出齿形齿向修形量误差、齿向倾斜误差、中凹齿廓误差、欠磨削及过磨削误差作用下的齿轮系统传动误差,建立量纲归一的无因次齿轮系统动传动误差评价方法,采用F分布检验回归方程的显著性,阐明拓扑修形齿轮宽域加工误差与齿轮系统传动误差的内在联系。结果表明,在宽域加工误差作用下,<i>ζ</i><sub>1</sub>、<i>ζ</i><sub>2</sub>、<i>ζ</i><sub>3</sub>、<i>ζ</i><sub>4</sub>、<i>ζ</i><sub>4</sub>的无因次标准回归系数分别为0.128,0.452,0.222,1.146,0.784,在误差量相同情况下,中凹齿廓误差对齿轮传动误差影响最显著。研究成果将为拓扑修形齿轮的加工误差分配提供理论支撑。]]></description>
<category><![CDATA[]]></category>
<author><![CDATA[刘欣荣, 王慧鹏, 汪中厚, 杨勇明]]></author>
<pubDate><![CDATA[2023-09-27 00:00:00.0]]></pubDate>
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<title><![CDATA[宏纤维复合材料作动器非对称迟滞建模与前馈线性化控制研究]]></title>
<link>http://www.cjmenet.com.cn/CN/10.3901/JME.2023.15.142</link>
<description><![CDATA[宏纤维复合材料(Macro fiber composite, MFC)具有柔性高、驱动力大、机电响应快等优点被广泛应用于柔性结构精密变形控制,但其固有的非对称迟滞非线性特征严重影响控制精度。基于Sigmoid函数的凹凸形特征构造了非对称改进Bouc-Wen模型,采用信赖域反射法和异步粒子群优化相结合的混合算法对模型参数进行辨识,开展MFC作动器前馈线性化控制应用研究。结果表明,改进Bouc-Wen模型能够准确描述MFC作动器非对称迟滞特征,相对经典Bouc-Wen模型,改进Bouc-Wen模型对MFC在0.1 Hz、1 Hz、5 Hz下迟滞曲线拟合的相对均方误差分别降低了73%、71%、52%。非对称修正算子在电压加载和卸载阶段均呈现出凹凸组合修正方式,在电压加载阶段以凹修正为主,卸载阶段以凸修正为主。基于修正Bouc-Wen迟滞逆模型的前馈补偿方法对正弦波和三角波位移跟踪均具有较高的控制精度。]]></description>
<category><![CDATA[]]></category>
<author><![CDATA[沈意平, 傅志强, 王送来, 李坚, 宾光富, 胡斌梁]]></author>
<pubDate><![CDATA[2023-09-27 00:00:00.0]]></pubDate>
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<title><![CDATA[考虑油膜承载特性对分动器扭矩传递的影响]]></title>
<link>http://www.cjmenet.com.cn/CN/10.3901/JME.2023.15.151</link>
<description><![CDATA[为实现分动器在短时间内经历流体润滑、混合摩擦和粗糙接触三个阶段的全过程分析,建立稳态和动态弹性流体润滑力学模型以及压紧润滑阶段力学模型。利用建立的分动器扭矩传递模型,仿真分析得到分动器工作过程中油膜厚度、转速差、黏性扭矩、粗糙扭矩以及总扭矩变化曲线。在此基础上,构建分动器试验平台,对所建模型进行试验验证后,利用所建模型研究沟槽宽度、表面粗糙度、接合压力、摩擦片数、摩擦片材料渗透性和摩擦片厚度的变化规律对扭矩传递过程的影响。结果表明:沟槽槽宽对分动器传递扭矩的影响主要体现在黏性扭矩上,摩擦片不同表面粗糙度比值与达到粗糙扭矩的时间比值成正比例关系,而接合压力对摩擦片传递扭矩的影响主要体现在粗糙扭矩,摩擦片接合压力与摩擦片工作过程中所传递的粗糙扭矩成正比关系。]]></description>
<category><![CDATA[]]></category>
<author><![CDATA[王钰明, 李洪亮, 陈黎卿, 刘健, 梁修天]]></author>
<pubDate><![CDATA[2023-09-27 00:00:00.0]]></pubDate>
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<title><![CDATA[基于改进完全离散化法铣削系统稳定性研究]]></title>
<link>http://www.cjmenet.com.cn/CN/10.3901/JME.2023.15.162</link>
<description><![CDATA[颤振是影响铣削质量和切削效率的重要因素之一。为提高铣削颤振预测精度,提出一种改进的完全离散化方法(U-FDM),基于二阶Lagrange多项式对刀具-工件铣削动力学系统时滞微分方程的延迟项和状态项进行数值迭代,根据Floquet原理构建出了高精度的颤振稳定域叶瓣图。单自由度特征值收敛特性分析表明,当离散化间隔数大于50时,二阶完全离散化方法(2-FDM)与一阶完全离散化方法(1-FDM)的收敛速度基本相同,U-FDM收敛特性最优;经叶瓣图对比分析可知,改进的完全离散化方法具有较高的拟合精度,计算效率相比半离散方法(SDM)单自由度和两自由度分别提升了70.6%和64.9%。通过试验获取铣削加工响应信号进行时域、频域和同步采样分析,结果表明所提铣削动力学模型和U-FDM算法是有效的,为叶瓣图指导实际加工奠定了基础。]]></description>
<category><![CDATA[]]></category>
<author><![CDATA[刘春景, 唐敦兵, 陈兴强, 魏天路]]></author>
<pubDate><![CDATA[2023-09-27 00:00:00.0]]></pubDate>
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