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2026年 47卷 5期
刊出日期：2026-10-28
综述
研究论文
综述
645
轻质多孔复合结构的振动与声学特性研究进展
杨金水 杨访 李鸿泽 李爽 樊永乐 张庆达 赵赫辉 陈国帅 闫泽宇 周骏腾 陈蓝宝 郭青松 杨忠良 吴林志
轻质多孔复合结构兼具轻质、高承载、减振降噪等优异性能，在先进装备领域备受关注，其振动与声学特性及调控机理是设计优化结构的重要基础与科学依据。论文对轻质多孔复合结构在振动阻尼与吸隔声方面的机理进行了简要总结，并对新型轻质多孔复合结构振动及吸隔声特性的研究进展进行了系统归纳与评述，提出了未来的发展趋势。本文首先介绍了轻质多孔复合结构的振动调控机理和点阵结构的减振降噪特性研究进展；随后针对负泊松比结构按照结构类型进行分类，对其振动特性的研究进行了评述；其次，阐述声学超材料的吸声和隔声调控机理，探讨声学超材料发展趋势；最后综合给出了轻质多孔复合结构在减振降噪领域的未来发展趋势。
2026 Vol. 47 (5): 645-685 [
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686
声学超材料压电俘能研究进展综述
夏光辉 张宇峰 刘明瑞 陈振宇 林志华
声子晶体和声学超材料是通过人为设计的周期性或非周期性结构构建的材料体系，具有对声波和弹性波进行精确调控的独特性能，已在振动控制、噪声抑制和能量俘获等工程领域展现出广阔应用场景。例如，将超材料与压电材料结合，通过多物理场能量耦合机制，可实现高效输出与宽频响应，开发出性能更优的压电俘能器，高效收集环境振动能量。本文首先概述声学超材料的基本概念、典型结构形式及应用状态；随后介绍压电俘能基本原理和典型器件结构；接着按照结构特征和带隙形成机制对压电超材料进行分类，并深入讨论其在能量俘获中的具体应用；最后，分析压电超材料在不同介质中波的调控作用，探讨人工智能与压电超材料结合的研究趋势，总结声学超材料压电俘能研究的重要进展，对压电超材料本征属性、结构设计、能量耗散机制、复杂环境适应性及精细化制造进行展望。
2026 Vol. 47 (5): 686-712 [
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713
大型星载天线型面测量与变形重构研究进展
吴懋琦 余快 刘飞虎 杨乐淼 黄松键 谭述君 吴志刚 王兴
无线通信、遥感测绘等领域对高增益、宽频带星载天线的需求驱动天线向大尺寸、高型面精度方向发展。而大型星载天线自身的结构复杂性，叠加空间极端环境，对在轨型面精度保持提出了苛刻要求。型面主动控制技术是保障大型星载天线在轨性能的重要途径，对天线变形的精确测量则是实现闭环控制的前提。本文首先对天线型面误差的来源及其对天线性能的影响进行分析，并介绍了当前部分形面主动控制的研究进展。随后，本文汇总了摄影测量与激光测量等较为成熟的直接型面测量技术及其在地面试验中的应用现状；并在其后重点讨论了基于应变的变形重构方法，对模态叠加方法、直接积分方法、逆有限元方法及数据驱动方法的大致原理、发展脉络进行了梳理，并阐述了各类变形重构算法在当前天线型面监测中的应用。最后，分析了变形重构方法在未来大型星载天线型面监测中遇到的关键问题以及发展的展望。本文期望能够为未来大型星载天线型面监测的相关研究工作提供有益参考。
2026 Vol. 47 (5): 713-747 [
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研究论文
748
航空多层级结构的动力学建模与修正方法
赵庚炎 王文达 马祥涛 罗伟峰 章海亮 邓劭廷 王博
航空结构由于材料，尺寸以及连接方式的不同呈现出多层级的特点。建模过程中的不确定性及简化假设使得有限元模型难以准确模拟航空多层级结构的动力学特性。为提高其建模精度，本文基于原理性样机开展了航空多层级结构的混合单元建模及“积木式”模型修正方法研究。首先，建立了包含壳体与实体的混合单元有限元模型，并通过降温法施加预紧力，以保证模型分析的效率和稳定性。然后，提出“积木式”动力学模型修正策略：逐级开展零件、组件、整体三个层级的模态试验，并基于试验数据和混合优化算法分级修正有限元模型参数。结果表明，该方法能有效传递并锁定各层级的修正效果，显著提升模型保真度，为复杂装配体结构的动力学高精度建模提供了系统化的解决方案。
2026 Vol. 47 (5): 748-760 [
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761
基于深度学习的起落架缓冲系统关键参数辨识
李永歌 燕泓雨 姚婷婷 许勇
针对起落架缓冲系统中存在空气压缩多变指数、油孔流量系数等关键参数难以直接测量的问题，提出了一种融合多尺度卷积神经网络（MSCNN）、双向长短期记忆网络（BiLSTM）与注意力机制（AM）的参数辨识方法。首先，基于油气缓冲器非线性动力学模型，构建落震响应时间序列与参数向量之间的映射关系；随后，利用MSCNN提取不同时间尺度下的局部特征，结合BiLSTM建立时序依赖关系，实现数据特征的全面高效提取与时序关联捕捉。此外，在特征维度和时间维度上分别添加了注意力机制（AM），能够帮助模型调整不同特征通道的权重，并且更好的聚焦于时间序列的关键时间点。结果表明，在无噪声场景下参数辨识的平均相对误差不超过1%；通过添加测量噪声、减小数据维度、减少训练样本量验证了模型的鲁棒性，并通过一系列消融实验证明了网络模型中各模块设计的必要性。与传统时序神经网络模型相比，所提方法在辨识精度和稳定性方面均表现出明显优势，为起落架缓冲器参数的高精度辨识提供了一种有效的数据驱动途径。
2026 Vol. 47 (5): 761-778 [
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基于局部共振机理的螺旋线圆柱壳减振降噪-承载协同设计方法研究
刘杰 李荣荣 何俊峰 文桂林
随着深海探测技术的发展及水下航行器作业深度的拓展，传统圆柱壳体在低频振动噪声抑制、静水压力承载与内部空间约束之间的技术矛盾日益凸显，严重制约了装备综合性能的提升。基于此，本研究创新性地将显式方程驱动的阿基米德螺旋缝结构引入栅格夹芯层圆柱壳体内面板，提出一种嵌入阿基米德螺旋局部共振单元的新型集成化圆柱壳体结构。为揭示其减振降噪机理，采用有限元方法系统分析结构的色散特性与带隙分布规律，同时通过声电类比法构建吸声理论模型，厘清局部共振与结构耦合作用下的振动抑制及吸声机制。为验证设计有效性，搭建实验平台对壳体多频段减振性能开展试验测试。结果表明，所提结构在保持原有外部构型与内部空间利用率的前提下，成功实现轻量化、高承载与宽频段减振降噪的多功能集成，有效突破传统结构的性能制约。本研究为水下航行器壳体的多功能优化设计提供了全新思路与技术支撑，对提升深海装备的环境适应性及作业可靠性具有重要意义。
2026 Vol. 47 (5): 779-794 [
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795
翼型形状和厚度对气动弹性振动影响研究
马硕森 田海港 王军雷
翼型颤振压电俘能器能将环境流体振动能转化为电能，为低功耗微机电系统持续自供能。翼型截面形状和厚度参数影响颤振压电俘能器气动弹性振动特性。本文设计五种翼型截面形状和五种翼型厚度，建立有限体积仿真模型，仿真研究不同截面形状和翼型厚度下的气动弹性振动特性。结果表明，翼型截面形状和厚度对气动弹性振动响应产生重要的影响。相对于其它翼型形状，对称翼型获得较大的气动力和力矩，实现较大的气动弹性振动响应。当对称翼型厚度设计为30 mm时，能够获得较好的气动弹性振动响应。研究成果为设计高效的翼型颤振压电俘能器奠定了重要的基础。
2026 Vol. 47 (5): 795-803 [
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804
时滞加速度反馈控制下ISD车辆悬架的减振性能研究
孙艺瑕
为提升车辆乘坐的舒适性，兼顾行驶安全性和操控稳定性，本文研究了基于时滞加速度反馈控制的ISD车辆悬架的减振特性及参数优化问题。建立了含时滞加速度反馈控制的ISD悬架系统动力学模型；以簧载质量加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷为性能评价指标，构建了多目标优化函数；提出了惯质系数、反馈增益系数和时滞的优化取值，分析比较了不同控制形式下悬架的减振性能。研究结果表明，增大惯质系数有助于增强ISD主动悬架系统稳定性。相较于传统被动悬架与ISD被动悬架，ISD主动悬架在优化配置的反馈增益系数和时滞参数取值下，可进一步改善乘坐舒适性，具体表现为簧载质量加速度响应峰值显著降低，而悬架动挠度与轮胎动载荷严格限制于合理范围之内，从而确保了行驶安全性与操纵稳定性。本研究揭示了时滞加速度反馈控制与惯容器在振动抑制中的协同作用机制，为高性能车辆悬架系统的设计提供了新的思路与理论依据。
2026 Vol. 47 (5): 804-815 [
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航空发动机转子系统智能故障诊断多模态通用基础模型
鲁凡 李响 雷亚国 杨彬 李乃鹏 冯科
航空发动机转子系统的智能故障诊断对保障飞行安全和提升运维效率具有重要意义。然而，由于航发转子真实故障数据高度稀缺、数据类别不平衡等原因，制约了现有智能诊断模型在小样本场景下的诊断性能。为此，本文提出一种基于多模态对比学习的智能故障诊断通用基础模型。该方法构建振动频域特征与结构化中文描述的跨模态对齐框架，在大规模通用旋转机械故障数据集上预训练基于Transformer的通用基础模型，学习“信号-语义”的通用故障表征；微调时引入工况语义提示，将目标设备的运行状态信息注入模型，以引导其在小样本诊断场景下的快速适配。实验表明：在每类1样本设置下，诊断准确率达73.11%，相较于现有方法提升近40%；当每类样本增至10个时，准确率提升至99.23%。消融实验显示，模型预训练与工况提示能使得模型收敛速度明显加快。因此，所提方法具备良好通用性与小样本适应性，有望为航空发动机等高价值装备提供高效可靠的智能诊断支持。
2026 Vol. 47 (5): 816-826 [
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827
双层锥形Kresling折纸构造非线性隔振器模型重构与精细化设计
吕倩 钱佳伟 孙秀婷 徐鉴
面向低轨板式卫星设备中低频、大幅振动的隔离需求，本文提出双层锥形Kresling折纸隔振器的动力学重构方法与精细化设计框架。单层锥形折纸势能模型展示出其在不同几何参数变化时，势能出现单阱或双阱，即该折纸结构可能具有多稳态和负刚度非线性特征，由此，能够通过正负刚度匹配实现具有高静低动的准零刚度隔振器。然而，在不同参数的折纸隔振器准静态拉压实验中，折纸结构在大变形过程中不但具有非线性特征，还存在滞回特征，因此，基于刚性假设的动力学模型难以准确描述其实际动力学响应。为此，本文采用稀疏辨识方法重构等效动力学模型。小振幅激振实验可辨识结构阻尼与线性刚度参数，将能够表征滞回特征的物理模型作为代理模型完成响应特征提取与分类，最后通过稀疏辨识获得具有非线性与滞回特征的等效动力学方程。在此重构模型的基础上，通过匹配正刚度弹性元件与预压缩量精细调整，成功制备了具有宽幅准零刚度特性的双层锥形折纸隔振器样机。性能测试结果表明，该隔振器在低频大幅激励下保持2 Hz起始的有效隔振频率。因此，本文研究结果为具有负刚度元件的隔振器精细化设计与工程应用提供了新的技术路径。
2026 Vol. 47 (5): 827-838 [
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编辑部公告
Acta Mechanica Solida Sinica入选2021年国际影响力TOP期刊榜单
祝贺！AMSS和《固体力学学报》编委清华大学张一慧教授喜获第三届“科学探索奖”
祝贺！《固体力学学报》编委湖南大学姜潮教授喜获第三届“科学探索奖”
2020年度Acta Mechanica Solida Sinica 影响因子达到2.161
重要通知
固体力学学报2020年第2期和第3期刊出《固体材料的多尺度与多场耦合力学》专辑
Acta Mechanica Solida Sinica (AMSS) 入选“2019中国最具国际影响力学术期刊”
余寿文教授、黄玉盈教授获得AMSS特别贡献奖（Special Contribution Award）
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