非线性振动现象在现代工程中扮演着核心角色，其应用范围从大规模的民用基础设施延伸到微观和纳米尺度系统。近期发表在《Vibration》期刊上的研究不仅突显了非线性动态行为的复杂性，也展示了分析、数值、实验和数据驱动工具的不断发展。
从基础理论角度来看，由接触力学引起的非线性振荡仍然是一个极具相关性的研究课题。关于赫兹型恢复力的最新研究为强非线性振动器提供了新的分析近似方法，尤其是在经典封闭形式解无法获得的情况下（贡献1）。这些方法在保留主要非线性特征的同时，引入了高阶修正项，从而为纯数值方法提供了精确且计算效率更高的替代方案，有助于对接触驱动振动进行理论研究和参数分析。
非线性特性在振动隔离和减振技术中也起着决定性作用。应用于钢丝绳隔振器的简化但物理上一致的建模策略表明，可以通过简约的有限元公式来模拟几何非线性和滞回阻尼（贡献2、3）。同样，关于高静态-低动态刚度和准零刚度机制的研究证实了非线性运动学在谐波、地震和实际激励情况下实现宽频带振动减振的有效性，同时仍能保持可接受的静态承载能力（贡献4）。
在智能和自适应结构中，非线性机电耦合和滞回现象既带来了挑战，也带来了巨大潜力。针对压电复合梁的先进建模方法（包括滞回运算符）揭示了记忆依赖的非线性对动态响应和极限环行为的关键影响。在机械传动方面，对电机-齿轮箱耦合的研究强调了考虑双向机电反馈的重要性，忽略这种耦合可能导致对电驱动系统稳定性和性能的预测不准确（贡献5）。
在纳米尺度上，非线性振动现象越来越多地与多物理场效应和数据驱动方法结合进行研究。将机器学习技术与物理模型（包括碳纳米管的流体相互作用）相结合，为处理高维参数空间和复杂环境交互提供了有前景的方向（贡献6）。这些混合方法提高了预测能力，为纳米技术、生物医学设备和能量收集应用开辟了新的视野。
除了隔离和控制之外，非线性振动在流动诱导动力学、摩擦系统和不对称激励机制中也处于核心地位。最近的研究关注具有摩擦和几何非线性的系统的稳定性和分岔行为，以及在不同几何形状的柔顺管中产生单向流动的方式，展示了如何利用不对称性和非线性来实现特定的动态功能。此外，设计具有预定不对称性的振动装置的方法证明了非线性技术在工业应用中的实际意义（贡献7-9）。
最后，基础设施和能源系统的应用表明了非线性动力学研究的重要性。对受损管道的有限元分析，结合复合材料内衬的加固，展示了动态分析与静态强度评估的互补性，有助于在实际地震载荷下实现更安全和更具韧性的设计（贡献10、11）。条件监测和降阶建模的进步支持了基于性能的设计和结构健康监测策略（贡献12、13）。
总的来说，这个特刊的文章反映了现代振动研究的跨学科和多尺度特性。它们明显体现了将非线性力学与高效建模、实验验证和数据驱动技术相结合的趋势。随着工程系统变得越来越高效、轻便和智能化，非线性振动研究的作用将变得越来越重要，使得《Vibration》期刊成为传播基础研究和应用成果的核心平台。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
论文列表
- Kontomaris, S.; Ismail, G.; Malamou, A.; Stylianou, A. 使用赫兹型恢复力的机械非线性振动。《Vibration》2025, 8, 74. https://doi.org/10.3390/vibration8040074
- Marin-Artieda, C. 在钢丝绳隔振器建模中平衡精度和效率：一个简化的梁单元框架。《Vibration》2025, 8, 55. https://doi.org/10.3390/vibration8030055
- Alazemi, A.; Kurdila, A. 模拟滞回非线性压电复合梁。《Vibration》2025, 8, 37. https://doi.org/10.3390/vibration8030037
- Iarriccio, G.; Zippo, A.; Eskandary-Malayery, F.; Ilanko, S.; Mochida, Y.; Mace, B.; Pellicano, F. 在谐波和地震载荷下的可调高静态-低动态刚度隔振器。《Vibration》2024, 7, 829–843. https://doi.org/10.3390/vibration7030044
- Zippo, A.; Molaie, M.; Pellicano, F. 耦合机电传动的非线性动力学。《Vibration》2025, 8, 34. https://doi.org/10.3390/vibration8030034
- Yinusa, A.; Amokun, R.; Eke, J.; Sobamowo, G.; Oguntala, G.; Ehinmowo, A.; Salami, F.; Osigwe, O.; Adelaja, A.; Ojolo, S.; Usman, M. 机器学习方法在热磁环境中研究叉形纳米管的非线性流体诱导振动。《Vibration》2025, 8, 35. https://doi.org/10.3390/vibration8030035
- Gerasimov, M.; Lubimyi, N.; Polshin, A.; Chetverikov, B.; Chetverikova, A. 设计具有指定驱动力不对称性的振动装置的方法。《Vibration》2025, 8, 3. https://doi.org/10.3390/vibration8010003
- Hur, D.; Hong, S. 具有摩擦和非线性弹簧的非线性系统中的位移传递率和分岔行为分析。《Vibration》2024, 7, 1210–1225. https://doi.org/10.3390/vibration7040062
- Manopoulos, C.; Tsangaris, S.; Georgantopoulou, C.; Mathioulakis, D. 柔顺管和阀门的时间依赖横截面积中的单向流动：一个非线性模型。《Vibration》2024, 7, 987–998. https://doi.org/10.3390/vibration7040052
- Moldagaliyev, A.; Zhangabay, N.; Bonopera, M.; Ristavletov, R.; Ibraimova, U.; Yeshimbetov, S. 钢制燃气管道的动力学：带复合材料内衬的受损部分的有限元模拟。《Vibration》2025, 8, 8. https://doi.org/10.3390/vibration8010008
- Landar, S.; Velychkovych, A.; Ropyak, L.; Andrusyak, A. 使用智能4控制器评估钻杆底部振动和冲击载荷的方法。《Vibration》2024, 7, 802–828. https://doi.org/10.3390/vibration7030043
- Hamedi, B.; Shrikanthan, S.; Taheri, S. 双阻尼器概念的降阶建模方法：与单阻尼器的舒适性分析比较。《Vibration》2024, 7, 644–661. https://doi.org/10.3390/vibration7030034
- Dolbachian, L.; Harizi, W.; Aboura, Z. 聚合物基复合材料（PMCs）结构健康监测（SHM）的实验性线性和非线性振动方法：文献综述。《Vibration》2024, 7, 281–325. https://doi.org/10.3390/vibration7010015
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