针对不同损伤程度的滚动轴承内、外圈故障，提出一种基于经验模式分解(EMD)和Lempel-Ziv指标的评估方法。EMD用于高效地分解信号，并结合能量与峭度条件找出蕴含故障本质特征的最优IMF分量，在此基础上分别计算最优IMF及其包络的Lempel-Ziv归一化值，再加权求和得到最终的Lempel-Ziv综合指标。由于EMD消除了噪声干扰，有利于准确揭示轴承恶化情况，并且指标本身受实验条件影响不明显，同时介于0和1的取值方便快速使用。轴承内、外圈故障实验证实：内圈损伤的Lempel-Ziv综合指标随故障加重递减，而外圈损伤相反，随故障加剧递增。同时还分别给出了内、外圈损伤情况下不同故障程度评估的Lempel-Ziv取值区间，能有效用于轴承故障程度的识别。

为了克服神经网络以及单输出支持向量回归算法在有限元模型修正中的不足，提出了基于多输出支持向量回归算法的有限元模型修正方法。根据5-折交叉验证法选择支持向量回归机的参数，用均匀试验设计法构造样本，联合结构的动力和静力响应数据作为输入，多个设计参数作为输出，以支持向量回归机逼近输入输出二者之间的非线性映射关系，然后利用支持向量回归机的泛化推广能力，求解设计参数的目标值。空间网格结构数值模型的分析结果表明，该方法能同时修正多个设计参数，在少量样本的情况下具有较高的修正精度，为有限元模型修正提供了一种新的探索。

共振解调是滚动轴承故障诊断中最常用的方法之一，然而其带通滤波器参数的选取通常比较困难。谱峭度法能根据峭度最大化原则自动确定带通滤波器参数，取得了一定的诊断效果，但由于滚动轴承的早期故障信号中含有强烈的背景噪声，诊断效果有时也不够明显。为此，本文提出一种基于EMD降噪和谱峭度法的滚动轴承早期故障诊断新方法，首先采用基于互相关系数和峭度准则的EMD降噪对采样信号进行预处理，突出高频共振成分，再利用谱峭度法选取最佳带通滤波器参数，最后使用带通滤波和包络解调进行故障诊断，并通过实际工程信号进行了验证。

研究了钢悬链立管(SCR)时域非线性动力分析用于疲劳寿命预估。随着海洋工业不断往深海进发，过去十年内钢悬链立管成为众多油田开发的优选方案。然而，对于钢悬链立管设计而言疲劳是个关键难题。钢悬链立管的非线性动力特性显著，与频域方法相比，时域分析能够模拟非线性水动力载荷以及结构的非线性特性。本文数值模拟了海洋环境载荷作用下SCR的非线性结构动力响应，利用S-N曲线对立管进行整体疲劳寿命预估。对影响SCR疲劳寿命的各参数进行敏感度分析，输入的敏感度分析参数包括拖曳力系数、浮力因子、海床土体硬度等，研究表明疲劳寿命的预估结果与这些参数相关，所给出的结论便于设计人员更好理解钢悬链立管动力特性，选择合适的参数用于立管疲劳设计。

车身零件冲压成形过程中产生的残余应力和厚度变化对其结构模态和固有频率具有重要的影响，而目前常用的有限元模态分析方法中，常常忽略了成形因素所带来的影响，导致分析结果与实际情况不相符。采用有限元网格映射算法，在车身结构模态分析中引入成形信息，并将成形残余应力作为预应力施加，研究成形因素对车身结构模态和固有频率的影响。研究结果表明，考虑成形比未考虑成形影响的模态分析结果更接近实验结果。最后，进行了基于成形因素的车身结构灵敏度分析与优化。

本文研究了自带冠叶片冠间接触碰撞的动力学特性及减振机理。利用弹性力学理论对叶片冠间接触碰撞问题建立碰撞弹性力模型，叶片的冠间接触碰撞进行了数值模拟，并通过实验验证了理论分析的结果，进而得到了叶片接触碰撞系统的非线性响应特

本文针对两座连续排列的大型煤仓球壳的风致干扰效应进行了风洞试验研究，并基于Reynolds时均 方程和RSM模型对其进行了CFD数值模拟。将数值模拟结果与风洞试验结果进行了对比分析，两者吻合较好，在此基础上探讨了煤仓球壳之间的风致静力及动力干扰效应，结果表明：静力干扰效应主要表现为阻碍效应，其结果是降低了来流动能，提高了来流湍流度；动力干扰主要表现在增大效应，当受扰建筑处于施扰建筑的下游时，动力干扰效应较大。

以中心输入式双环减速器为研究对象，综合考虑齿轮内部动态激励以及环板不平衡惯性激励，建立了减速器传动系统及结构系统的动力有限元分析模型，应用ANSYS软件对双环减速器进行固有模态及动态响应数值仿真。以振动位移作为边界条件，建立减速器箱体的声学边界元分析模型，在SYSNOISE软件中用直接边界元法计算了箱体表面声压及场点的辐射噪声。利用传动系统试验台对双环减速器进行振动加速度及辐射噪声测试，并与数值仿真结果对比分析，两者吻合良好。

目前，对爆破振动荷载作用下房屋结构的各层响应特性的研究较少。通过现场实测爆破地震波及其引起的3～4层房屋各层结构的振动响应,文中应用小波分析等工具对数据进行了分析处理，获得了爆破振动荷载作用下房屋各层结构的响应特性规律：随楼层增加，质点振动速度峰值放大系数为0.5～1.33；持续时间减小0.25%～28%；各楼层振动能量大部分集中在6～25Hz频带上。研究成果可为房屋结构破坏的综合判据及抗震设计提供依据。

将有限元法应用于预测穿孔管阻性消声器的声学性能。直通穿孔管阻性消声器传递损失的有限元计算结果与实验测量结果吻合良好，表明了有限元法预测穿孔管阻性消声器声学性能的适用性和精度。进而有限元法被用于研究吸声材料的填充密度（流阻率）、吸声材料的厚度和穿孔率对穿孔管阻性消声器声学性能的影响，结果表明，增加吸声材料的填充密度，可以改善中高频消声性能，并使峰值频率向低频方向移动；增加吸声材料厚度，可以改善阻性消声器的中高频消声性能，而对低频声学性能影响较小；膨胀腔包覆吸声材料可以改善中高频消声效果，同时消除通过频率；增加穿孔率，可以提高穿孔管阻性消声器的高频消声性能，并使共振峰向高频方向偏移；吸声材料背后增加空气腔，可以在较宽的频率范围内获得较为平坦的消声曲线。

有效提取飞机舱音背景声下的语音信息对飞行事故调查十分重要。提出了一种适用于飞机座舱噪声环境下的语音增强方法。以卡方分布作为纯语音谱幅值的先验模型，采用最小均方误差短时谱估计法对带噪语音中的纯语音谱进行估计，误差估计方程中采用权值函数对估计值进行非线性加权。在仿真试验中利用语音质量的客观评价标准选取适合于舱音背景声下的纯语音谱估计参数，使增强语音中噪声抑制和语音失真之间达到平衡。最后将提出的语音增强方法与目前典型方法进行了对比实验，验证算法的有效性。

针对柔性航天器姿态机动时柔性附件的振动抑制问题，提出了一种基于输入成形和反馈控制联合的主动振动抑制策略，在保证航天器完成指定的姿态机动的同时抑制对系统影响较大的挠性附件的振动。考虑到柔性附件模态变量难以测得以及存在外界干扰力矩，设计了只利用姿态信息的反馈控制器，并根据整个闭环系统的振动频率和阻尼比信息设计前馈鲁棒多模态输入成形器，进一步提高闭环系统的性能。仿真结果表明，应用该策略成功地抑制柔性附件的振动及改善系统的机动时间，并使系统性能对参数的摄动具有很强鲁棒性。

提出抗震结构集成优化设计的新方法，将多目标遗传优化算法与反应谱分析很好地结合起来，建立规则钢筋混凝土圆形单柱桥墩多目标抗震优化设计的通用框架，以圆形单柱桥墩的截面半径、纵向钢筋配筋率和横向箍筋配筋率为设计变量，以结构的初始材料造价、抗震强度需求能力比、抗震延性需求能力比为优化目标函数。通过把延性抗震设计问题转化为多目标优化问题，从而使设计者可以很好地平衡抗震设计的各种关键因素，并以可控的方式处理多个优化目标而获得Pareto意义上的最优设计参数。

研究了利用频响数据进行振动系统辨识的问题。将振动系统表示为二阶传递函数之和的形式，通过约束传递函数模型中分母系数为正，可以保证模型的稳定性。采用非线性最小二乘目标函数作为优化准则，分子和分母系数通过分离的方式进行估计。分母系数利用模拟退火算法得到，分子系数通过求解线性最小二乘问题得到。数值仿真算例验证了辨识算法的有效性。

针对齿轮故障特征往往被强背景噪声淹没的问题，提出一种改进EMD与形态滤波相结合的齿轮故障特征提取新方法。首先采用开－闭、闭－开级联而成的组合形态滤波器对原始故障信号进行消噪处理，然后通过EMD方法将包含在齿轮故障信号中的各个频率族信号分离，再采用互信息方法消除传统EMD分解结果中包含的虚假分量，最后利用分解得到的各阶固有模态函数为单一分量调制信号的特点，通过差值形态滤波的方式对分量信号进行解调以提取故障特征。齿轮故障实验信号的研究结果表明：该方法可有效的提取齿轮故障特征信息并抑制噪声，而且能够取得比传统包络解调分析更好的效果。

根据列车－轨道系统运动的特点，提出了适合该问题动力学分析的新型车辆单元和轨道单元，运用有限元方法和Lagrange方程，推导了两种单元的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵。整个列车－轨道系统只需离散成车辆单元和轨道单元，其中轨道系统离散成轨道单元，一节车辆离散成一个车辆单元。该模型具有程序编制容易、计算效率高的特点。作为应用实例，文中给出了单轮通过和考虑轨道完全平顺和具有随机不平顺条件下整车通过时车辆和轨道动力响应分析的二个算例。

以二自由度颤振系统为对象，对含有干摩擦的制动系统的颤振分岔、粘滑等复杂的非线性动力学行为进行研究。采用非线性摩擦系数、用二自由度的制动模型取代单自由度模型，建立相应的系统动力学模型；利用Runge-Kutta-Fehlberg(RK45)法数值分析与研究了的系统动力学特性，得到随制动速度、支撑刚度和阻尼变化的质量块颤振振幅的变化曲线，分析发现：系统在低速下出现颤振现象，系统的支撑刚度和阻尼对其颤振的剧烈程度具有一定的影响，合理的系统参数能够减轻系统的颤振。

研究了反馈增益系数对非线性磁悬浮控制系统稳定性的影响，给出了系统保持稳定时设计参数的取值范围。通过引入Hopf分岔的检验函数分析了磁悬浮控制系统动态Hopf分岔的产生条件，从而避免了分析系统稳定性时求解全部特征值的大量计算。以速度反馈增益为参量，运用规范型法和中心流形法，解析地确定出表征磁悬浮系统中Hopf分岔方向、周期解的稳定性及周期变化的特征量，以便通过向分岔的反方向调节反馈增益系数而实现系统的稳定。最后通过数值模拟验证了主要结果的可靠性。