最新论文

最近我的博士生（熊博士）的第一篇期刊论文在振动领域的权威期刊《Journal of Sound and Vibration》上发表了。这篇论文题为《发展能量有限元法进行弹性基础梁高频振动分析》（High frequency vibration analysis of beams on elastic foundation by a developed energy finite element method），文章链接为https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022460X25005279。

这篇文章主要关注的是弹性支撑的梁在高频激励下的振动响应分析。在工程实践中，梁结构（如铁路轨道、管道、桥梁等）通常是架设在某种弹性地基上的。在高频条件下，传统的有限元方法计算量巨大，效率低下。为了解决这一问题，我们这项研究提出了一个“基于能量有限元（EFE）” 的模型。

能量有限元方法是分析结构高频振动的有效工具。然而，如何将弹性基础的影响准确纳入到EFE模型中是一个挑战。本研究通过引入与地基反力相关的势能密度和能量强度，推导出了新的能量传递和耗散方程。结合激励点的输入功率，建立了新的能量密度控制方程，并构建了完整的EFE模型。

研究成果显示，该模型能准确预测弹性基础梁在高频下的振动响应，并通过与解析解的对比验证了其有效性。最重要的是，我们的研究发现，弹性地基对高频振动能量的分布和总能量有显著影响。通过调整基础的刚度和剪切刚度，可以有效地控制结构的振动能量。例如，在2000 Hz的频率下，基础支撑的刚度和剪切刚度在合理范围内的微小变化，可分别导致梁总能量高达60%和40%的变动。这为利用基础支撑的特性进行振动控制提供了思路。

十二年前论文

很巧的是，在12年前，我本人的博士期间发表的第一篇期刊论文也曾在同一期刊JSV发表，题为（Dynamics and power flow of a nonlinear vibration isolation system with a negative stiffness mechanism），文章链接为https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022460X12006311。

那篇论文提出了利用负刚度进行非线性隔振，以提高低频隔振性能。设计了非线性隔振系统并详细研究了其动力学和功率流特性。研究发现，引入负刚度机制可以极大地拓宽有效的隔振频带。同时，该研究还深入探讨了非线性系统中可能出现的次谐波共振现象对系统性能的影响，并提出了一些限制最大振幅和抑制次谐波共振的设计建议。该论文已被引用200余次，感谢同行专家的认可！

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