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局域均值分解是将多分量调频调幅信号分解为一系列单分量调频调幅信号的有效时频分析方法。为提取故障信号的特征，提出了基于局域均值分解的能量算子解调方法，局域均值分解将复杂的多分量信号分解为若干个乘积函数的线性组合，再通过能量算子解调方法可求取每个乘积函数的幅频信息，从而可进一步获取故障信号的时频分布或提取其故障特征。为提高分析精度，提出了特征趋势正弦函数数据延拓方法以有效克服端点效应的影响。实验信号的分析结果表明，所提出的基于局域均值分解的能量算子解调方法能有效提取机械故障振动信号的特征。

非平稳信号的分析方法是信号分析领域中的一个重要问题。本文以风洞试验获得的非平稳风压信号和升力系数信号为研究对象，采用HHT方法对信号进行时频分析。HHT（Hilbert-Huang transform）方法可以获得有意义的瞬时频率，从而给出频率随时间变化的精确表达；信号最终被表示为时频平面上的能量分布，成为Hilbert谱；该方法适用于分析生活中普遍存在的大量频率随时间变化的非线性、非平稳信号，可将复杂的信号直接分离成从高频到低频的若干阶固有模态函数。分析结果虽然没有表现出明显的频谱分布特性，但与以往HHT分析结果提取的固有模态函数不同，如果对本试验获得的非平稳信号提取的固有模态是低频部分的残余信号，忽略其他高频信号，则风压时程和升力系数时程的残余信号曲线就可以分别回归为一个线性函数和一个正弦函数。这也说明，该非平稳信号的主成分仍然是由平稳信号组成的，可以用分析平稳信号的方法进行时程分析。

通过风洞试验研究了大跨度矩形钢拱肋气弹模型在均匀流场和紊流场中3种攻角(-3º、0º、+3º)、多种偏角(0º~90º)条件下的涡振响应。研究结果表明：均匀流场中，发现了稳定的一阶反对称竖弯和对称竖弯涡振，紊流场中未发现明显稳定的涡振；均匀流场中，一阶反对称竖弯涡振振幅很小，风速较低，锁定区也很窄；一阶对称竖弯涡振振幅很大，风速较高，锁定区也很宽；1/4断面涡振振幅大于拱顶断面涡振振幅；可以认为当偏角大于10º时，矩形拱肋不会出现涡振。

基于有限元和边界元理论，建立了仪器舱典型结构的耦合模型，分析了声振耦合对结构响应的影响。当典型结构经受随机振动+混响声场复合环境激励时，采用随机分析的原理，用谱分析的分析方法定性的分析结构的动力响应情况，推导了节点响应谱密度的计算公式，解决了Sysnoise软件同时对声振复合环境进行数值模拟的问题。仿真结果表明：声振耦合影响结构的响应，且在各频率上影响程度不同，在低频时较弱，相当于附加阻尼的效果，随着频率的升高，耦合程度随之加强，改变了结构的响应分布；对声振复合环境数值模拟，在低频部分，随机振动激起的响应占主要部分，随着频率的升高，混响声场激起的响应占主要部分，混响声场激起的模态数也要多于随机振动激起来的。

利用大型室内爆炸筒对两个水面箱形梁模型进行近距水下爆炸试验，用高速摄影记录模型在气泡作用下的运动变形及中垂破坏过程。试验发现，气泡收缩时，近距船底边界阻碍流体运动并在气泡上方产生空化区域，增加了气泡负压的作用强度和作用时间，是模型发生中垂破坏的主要原因。同时，当模型垂向振动频率与气泡脉动频率接近时，冲击波引起的模型垂向振动与气泡负压作用叠加，增加了模型发生中垂破坏的可能。试验研究了爆距的改变对气泡负压作用以及冲击垂向振动幅值的影响。试验结果表明，只有当爆距小于2倍气泡最大半径时，近距边界效应不可忽略。

深水悬链锚泊线的阻尼主要包括流体动力阻尼、内阻尼和海床摩擦阻尼。除内阻尼由材料特性决定以外，流体动力阻尼和海床摩擦阻尼受上部浮体运动的影响比较显著。利用单根锚泊线由于上部浮体运动而吸收的能量来计算锚泊阻尼。锚泊线和海床之间的接触作用基于刚性海床假定，利用Morrison公式计算锚泊线的惯性力和拖曳力荷载。用有限元方法进行非线性时域动力分析，计算在不同流速分布条件下，上部浮体分别发生慢漂运动和波频运动时的锚泊线动力响应，比较不同工况下锚泊线的最大张力和流体动力阻尼。考虑锚泊线与海床之间的接触摩擦，比较不同摩擦系数时锚泊线的最大张力,并对摩擦阻尼进行计算。

为提高大型复杂结构体系的计算效率，在深入分析约束模态综合法原理的基础上，定义了由不同主模态截断阶数产生的位移向量组成的线性空间，建立该空间上的一个函数，通过数学定理详细证明了该函数是线性空间上的范数，并以该范数的最大值定义势能判据，推导出势能判据与子结构主模态截断数量之间的关系，据此提出了一种基于势能判据的子结构主模态截断准则。此外对于约束模态综合法，还推导了以机械能为判据的情况，证明了约束模态法中子结构的机械能随截断主模态数量的变化曲线并不是单调的，故不适用于约束模态法。最后将势能判据截断准则应用到地基土—高层建筑相互作用体系的地震响应分析问题中，进一步对所提出的模态截断准则的计算精度进行对比研究。研究结果表明，所提出的势能判据截断准则是十分有效的，而应用于振型叠加法的机械能判据不宜应用于约束模态综合法中。

对爆破振动信号进行时频分析是为了更全面而准确地得到信号能量随时间、频率的分布状况。RSPWVD二次型时频分析虽然具有较高的积聚性，对产生的交叉项也有较好的抑制，但不可避免会损失部分信号，无法获得爆破振动信号的细节信息。利用RSPWVD二次型时频分析与小波分析相结合的分析方法对实测的爆破振动信号进行时频分析，结果表明：此种方法提高了爆破振动信号时频特征的精度，展现了爆破振动信号的时频细节信息，可获得更加直观、合理、时频分辨率更高的信号时频特征。

考虑超空泡航行体头部受到的轴向扰动载荷作用，推导了水下航行体动力失稳控制方程，进而利用Bolotin方法对水下航行体的动力稳定性问题进行了数值计算，得到了相应的临界频率曲线，并分析了载荷参数和航行体参数变化对主动力不稳定区域的影响规律，计算结果可为水下航行体的安全评估提供一定的理论依据。
Critical frequency；

针对一阶Godunov格式的SPH方法的计算精度和激波分辨率不高的问题，提出了二阶Godunov格式的SPH方法。新方法在求解相互作用的粒子间黎曼问题时，认为粒子内物理量呈线性分布，用线性插值后求得的值作为黎曼问题的初始值，然后把黎曼解和Taylor展开引入到SPH方法中。应用新方法对一维弹塑性应力波的传播进行了数值模拟，并与一阶Godunov格式的SPH方法进行比较.计算结果显示新方法有效地提高了计算精度和激波分辨率，同时验证了它的稳定性。

采用大直径分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置研究了多种EPS体积掺量的EPS混凝土在不同应变率下的力学行为。分析了平均应变率以及EPS体积掺量对EPS混凝土的冲击力学性能的影响。采用朱-王-唐(ZWT)模型，在试验研究的基础上，建立了EPS混凝土非线性粘弹性本构模型。结果表明：在高应变率条件下，EPS混凝土的动态抗压强度与极限应变随平均应变率的提高近似线性增长，呈现出显著的应变率相关性。随着EPS体积掺量的增加，混凝土的动态抗压强度和弹性模量降低，变形能力得到改善。本构模型提供的理论曲线与试验曲线比较接近，ZWT模型可以较为准确地描述EPS混凝土的高应变率力学行为。

回顾了离心泵噪声研究的国内外现状。首先总结了离心泵噪声的来源，并对离心泵噪声来源的研究进行分类评述：机械结构影响离心泵噪声的研究，包括蜗壳几何形状与叶轮影响离心泵噪声的研究；流体动力影响离心泵噪声的研究，包括对汽蚀、流固耦合与湍流诱发噪声的研究。而后从离心泵诱发噪声的数学模型推导、数值计算与试验研究三个方面对研究离心泵噪声所使用的方法进行了总结；最后讨论了目前研究存在的一些问题和今后的研究方向。

当前火炮后坐与复进冲击运动计算基于一维准定常理论，导致制退机液压阻力求解偏离实际较大，并且无法反映制退机内流场分布与流体流动特性。在实际结构下的制退机二维模型基础上，通过MATLAB与FLUENT协同仿真技术，实现了火炮后坐、复进冲击完整过程的数值模拟。将仿真结果与试验结果进行对比，验证了该方法的可行性和有效性，为改进火炮后坐与复进运动计算提供了一种新思路。
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YAO Yang-wu. Simulation Test System of Gun Recoil and Numerical Calculations[J]. ACTA ARMAMENTARII, 2001,22(2):152-155. (in Chinese)

利用两正交水平方向力的作用条件下FPS支座非线性动力行为的双向耦合弹塑性恢复力数学模型，针对一典型大跨度FPS隔震连续梁桥，对比了在墩高、球面半径和支座屈服强度等参数变化的情况下，考虑和忽略FPS支座恢复力的双向耦合作用时桥梁的非线性时程响应结果。研究表明这种双向耦合作用对隔震桥梁的地震响应有着重要的影响，如果忽略双向耦合作用，会大大低估支座变形的峰值响应，这对隔震桥梁设计是不利的。

目前的轨道谱分析是基于用等间隔采样数据描述轨道不平顺特征，而机车实际运行速度的变化必然导致采样的非均匀性，传统的谱分析方法必然产生原理误差。为提高非均匀采样信号分析的准确性，研究了平稳随机过程非均匀采样序列，导出了非均匀采样信号的功率谱表达式，应用该表达式分析了采样间隔服从正态分布的非均匀采样情况，证明了非均匀采样信号功率谱表达式包含了均匀采样这种特例，涵盖了经典理论，验证了新公式的正确性，并提出了进行轨道谱分析时用于求取功率谱表达式中所含有的采样间隔的概率密度函数等统计特征量的方法。

研究制动力作用下车辆—结构耦合系统的分析方法。以刚体动力学方法建立车辆子系统模型，以振型叠加法建立结构子系统模型，以给定的制动加速度时程、简化的Kalker蠕滑理论和轮轨密贴假定分别定义纵向、横向和竖向轮轨间相互作用力，采用时程积分和时间步内的力—运动状态迭代方式求解运动方程。作为算例，研究了深圳地铁4号线、6号线列车制动于深圳北站时车辆—结构动力耦合系统的动力响应，并对车站结构关键部位的振动状态做出了分析和评价。

针对罕遇地震荷载作用下的屈曲约束支撑框架结构，从附加有效阻尼比的角度出发，系统的分析了罕遇地震时，屈曲约束支撑框架结构体系弹塑性位移的简化求解方法，并将此简化求解方法的计算结果与十条地震波的弹塑性时程分析结果平均值进行对比，结果表明，本文所用的简化算法准确有效。

为研究顶张力立管在海流作用下的涡激振动规律，在大型波浪流水槽中进行涡激振动模型实验。实验中立管竖直固定于实验支架上，外部承受不同速度的流体作用，上端施加变化的顶张力。立管模型上均匀布置六个测点，根据每个测点布置的两个应变计，分别测得来流向和横向两个方向振动响应。通过小波变换方法对实验数据进行时间频域分析，得到立管涡激振动频率和振动幅值以及来流向与横向的耦合振动规律，考察顶张力变化对立管自振频率以及涡激振动的影响。

采用刚性球面与弹性体斜冲击接触模型，考虑法向与切向面力的耦合作用，分析了粒子冲击过程中弹性涂层表面的接触动应力。结果表明，弹性涂层表面接触区拉应力是导致磨蚀急剧增加的主要因素；同时指出，高速粒子流冲击可导致弹性体内应力波不能及时传播从而发生表面溃裂。根据分析结论,对应不同的冲击角，计算出弹性涂层应用的极限射流速度约为39-69m/s，与冲蚀实验结果相差10%左右。

对北京地铁5号线高架桥上的运行列车引起周围地面振动的影响进行了实测，将测试得到的地面振动加速度数据在时域和频域内进行了分析。得到了以下结论：普通轨枕下的地面横向振级为58-100dB，竖向振级为55-91dB；梯形轨枕下的地面横向振级为62-85dB，竖向振级为60-83dB；地面横向振动随距离的衰减规律表现为先增大后减小，最大值出现在15m处的测点，衰减呈现出一定的波动性；竖向振动的衰减规律总的趋势是随着距离的增大而逐渐减小，但有一个明显的反弹区（本试验中为距离振源15m左右的范围处），且振动越大反弹越明显；梯形轨枕能够对一定频率范围内的振动起到减振效果，但是对另一频率范围的振动反而起到了放大作用，其原因是由于振动频率与梯形轨枕的自振频率产生共振而引起的；高频振动的衰减速度大于低频振动的衰减速度，远振源点的振动主要是由低频的振动引起的。

基于有限元理论实现某型全自动洗衣机在跌落冲击载荷下的仿真分析和设计改进。首先运用CAD软件Unigraphics (UG)建立洗衣机运输包装件的初始设计模型，然后将实体模型导入有限元软件Abaqus建立有限元网格模型并进行跌落仿真分析。分析结果表明跌落过程中箱体部件会发生起皱变形缺陷，仿真预测结果与试验结果吻合良好。针对当前设计中存在的问题，对洗衣机进行了局部改进设计和重新分析验证。改进设计后的洗衣机整机强度得到了有效增强，满足了跌落试验要求。这种“基于仿真的设计方法”为家电产品开发提供了一种新的有效手段。

针对滚动轴承故障振动信号的调制特征和传统包络分析法的缺陷，提出一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition，简称EMD)和谱峭度(Spectrum Kurtosis，简称SK)的改进包络谱滚动轴承故障诊断方法。该方法首先对滚动轴承故障振动信号进行经验模式分解，将其分解为多个固有模式函数(Intrinsic Mode Function，简称IMF)之和，然后对各IMF分量傅里叶变换后取其绝对值，并计算其谱绝对值平方包络，在此基础上再计算不同频带IMF分量谱平方包络的峭度，最后利用谱峭度的滤波器作用，选取由轴承缺陷所引起的共振频率所在频带的IMF分量，自动构建最佳包络来进行故障诊断。将该方法应用到滚动轴承内圈缺陷的仿真故障数据和实际数据中，分析结果表明了该方法的有效性。

在线实时检测变压器绕组状态，对保障变压器正常运行尤为重要。绕组的振动信号能反映出绕组的状态，而这些信号能通过布置在变压器箱体上的加速度传感器测量到。通过对某大型变压器短路冲击实验的在线实时检测，利用振动烈度和基于时频分析的方法对变压器绕组的振动信号进行分析。研究表明，与常规电抗法检测相比较，用时频分析方法能更明确反映出变压器绕组的故障特征。

摘 要：本文对一种双端面反转轴间气膜密封因外界扰动而引起的振动进行了研究，用有限元方法计算了两个端面的气膜刚度和阻尼，分析了瞬态扰动力作用下前密封跑道和主密封环的振动过程，并研究了系统质量、压力等因素对振动的影响。结果表明，系统的自由振动频率主要由前密封跑道质量决定，主密封环质量对自由振动频率影响较小；同一密封跑道质量对应的不同的环道质量对系统的振动收敛时间影响不大；系统的压差越大，所能承受的扰动力越小，越易瞬时振动失稳。该计算结果对气膜密封的动力学响应分析具有一定的指导意义。

在车载环境下，冲击和振动会对工作中的硬盘造成传输中断甚至损坏。采用抗冲击振动性能强的硬盘以及合理的减振装置可以使设备稳定地工作。文中通过实验测试出某型号硬盘开启主动保护的激振频率的范围，针对实验数据及车载情况选用钢丝绳减振器，通过简化的动力学模型，确定了减振器型号以及隔振效率，并采用合理的安装方式，设计出结构简单，适应性强的硬盘隔振系统。

本文对直接刚度法进行了改进，用于识别基于以弯曲变形为主的结构的截面刚度，此法可根据截面刚度在地震前后的变化情况进行结构的损伤评估。改进后的方法简单实用，按照该方法开发的OpenSees系统识别工具箱有望应用于实际工程。本文对同济大学土工程防灾国家重点实验室在2003年进行的12层钢筋混凝土标准框架的振动台试验后的动力性能测试结果进行了数值模拟和试验对比，然后应用OpenSees系统识别工具箱进行地震损伤评估，结果表明改进的直接刚度方法及其工具箱对受弯曲变形为主的结构进行初步评估是有效和可行的。

本文考虑在输入-输出数据都带有噪声的前提下，将偏差补偿最小二乘算法（CLS）进行推广得到非线性可分离的最小二乘算法（NSLS）。采用适用于噪声环境的非线性可分离的最小二乘算法可准确地辨识飞机的颤振模态参数，该算法结合传递函数模型，将带噪声系统的辨识问题转化为非线性可分离的最小二乘问题。利用该算法，两噪声的方差值和传递函数中的模型参数可分离地估计出来。最后利用试飞试验数据辨识飞机的系统参数，验证了该方法的有效性。

基于均匀土层的剪切梁理论，得到了边坡在水平地震作用下的动力响应。根据土钉本身质量很小，将土钉受到的惯性力忽略。其在压力注浆后形成“狼牙棒”与周围土体一起运动，运动受周围土体控制，其破坏取决于土钉所能承受的变形大小，而并非惯性力，因此将土钉简化为一维无质量的弹性杆，通过变形协调和虎克定律得到了土钉轴力地震响应。将提出的计算方法应用于一个工程案例，进行了地震动力分析与抗震验算。为了验证提出的计算方法的合理性，通过ADINA软件进行了对比分析，结果表明这种计算方法对土质较均匀的边坡动力抗震设计和分析是安全、可靠、合理的。这种计算方法给土钉支护结构的地震分析及抗震设计提供了理论依据。

针对设备载人空投过程中乘员防护的问题，设计出一种对乘员人体进行防护的缓冲气囊座椅，并采用MADYMO软件建立了缓冲气囊座椅数值模型，模拟该设备载人空投着陆中缓冲气囊座椅对乘员的缓冲过程。以减少人体的颈部损伤和胸部损伤为优化目标，利用微型多目标遗传算法对缓冲气囊座椅的充气质量、排气孔面积、排气压差以及缓冲气囊护颈的充气质量进行优化。该优化设计不但可以减少气囊座椅设计实验次数从而降低实验的成本，而且在载人空投防护技术领域具有一定的实际工程意义。

密肋壁板结构中多种材料及构件的使用与嵌套，使实体计算模型比较复杂，故对于整体结构在地震动作用下的全过程受力分析，需提出结构的弹塑性简化计算模型。根据不同的分析目的，结合课题组前期研究成果，提出密肋壁板结构在弹塑阶段两种简化计算模型——刚架—等效斜压杆模型和刚架—整体斜撑模型。利用前期墙体拟动力试验研究结果，采用刚架—等效斜压杆模型对结构进行推覆及动力反应分析，验证模型的正确性；利用前期1/10比例振动台试验研究结果，采用刚架—整体斜撑模型对结构进行时程分析，验证刚架—整体斜撑模型的正确性。理论与试验表明：刚架—斜压杆模型具有一定的计算精度与实用性，适用于密肋复合墙体的非线性数值分析；刚架—整体斜撑模型兼顾高效性与精确性，适用于整体结构在大震下的弹塑性时程反应分析。

为了降低卷积噪声对语音特征所产生的影响，提高语音识别正确率，文章提出了一种基于频域ICA（Independent Component Analysis，独立分量分析）的语音特征增强算法。该算法首先使用频域ICA方法作对噪声进行估计，然后在倒谱域内将带噪语音信号的短时谱减去所估计噪声的短时谱，最后根据去噪后语音信号的短时谱计算美尔倒谱系数（MFCC）作为特征参数。在仿真和真实环境下的语音识别实验中，本文所提出的语音特征参数相比较传统的MFCC其识别正确率分别提升了38.2%和35.8%。实验结果表明本文所提算法能够较好地解决卷积噪声环境下训练与识别特征不匹配的问题，有效提高了语音识别系统的识别正确率。
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本文研究了高耸电视塔结构基于被动摩擦阻尼器的风致振动控制问题。文中建立了电视塔结构的三维有限元模型和二维等效动力分析模型。随后建立了电视塔结构的受控运动方程和风荷载模拟方法。在此基础上以合肥电视塔为背景，进行了结构风振反应控制分析和相应的参数研究。分析表明，被动摩擦阻尼器可有效地抑制结构的风振反应。通过合理地选取阻尼器参数，可以获得满意的减振效果。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》和《建筑抗震设计规范》对高位转换结构体系的框支层的层间位移和结构等效侧向刚度的限制要求，采用等效侧向刚度计算方法，将高位转换防屈曲支撑减震结构分解成框撑剪力墙结构和纯剪力墙结构，结合框支结构位移计算方法，推导出了高位转换防屈曲支撑减震结构支撑合理弹性刚度的计算公式及设计方法。通过算例分析得出，采用本文推导出的计算高位转换防屈曲支撑减震结构的支撑弹性刚度计算公式和设计方法是可行的，并且该计算公式简单实用，可用于高位转换防屈曲支撑减震结构中支撑的初步设计。

动态测试中，为了将传感器配置在合理的自由度上，以便充分反映结构的动力特性，需对传感器进行优化配置。本文分别以模态置信度矩阵、Fisher信息阵和它们的组合为优化准则，采用整数编码遗传算法，探讨了单目标和多目标优化的传感器优化配置问题。通过与现有的模态动能法、有效独立法及基于QR分解的逐步累积法进行比较，传感器优化配置的结果表明整数编码遗传算法优于上述三种现有方法。

改变195柴油机的转矩、转速及供油时刻，测量分析各工况的缸盖振动加速度信号，分析结果表明，同样转速时，缸盖振动加速度时域最大波动量及2kHz以下各频带能量与缸内燃烧状况相对应；当转速发生改变时，加速度信号时域最大波动量及各频带能量与缸内燃烧状况间无对应关系。建立有限元分析模型，研究缸盖联接螺栓预紧力及材料刚度对缸盖振动加速度信号的影响规律，结果表明当材料的杨氏模量或联接螺栓预紧力减小时，系统的固有频率降低，使得缸盖振动加速度信号时域最大波动量及2kHz以下各频带能量呈增大的趋势。

基于噪声声压、声强测试，分析声压频谱、声强与声功率分布，识别某摩托车噪声源，结果表明，发动机缸头处与排气管处对整车噪声贡献相当，考虑优化成本和改进的复杂程度，主要针对排气消声器改进。利用有限元仿真手段和试验对原发动机排气消声器空气动力学性能和声学性能进行了研究，提出了消声器改进方案，通过消声器功率损失测试、插入损失测试和整车通过噪声实验，结果表明，改进方案使整车通过噪声降低1-2dB。