为了分析结构振动对疲劳寿命的影响程度，提出了一种基于刚柔耦合仿真的振动疲劳分析方法。利用柔性体接口处理技术对策（ITTS），建立刚柔耦合系统模型，其中，柔性体在动约束作用下能够形成具有相关模态振动特征的弹性振动。应用基于子结构模态综合法（CMS）的动应力恢复方式，进行危险点动应力与模态振动的相关性分析和动应力变化的幅频统计对比，以确定疲劳性质及振动影响程度。结合集装箱平车垂向加速度偏大问题，利用两种柔性车体模型：模态质量和附着质量车体模型，确定了车体在斜楔摩擦粘-滑振动作用下形成了具有2阶垂向弯曲模态振动特征的弹性振动。根据危险点动应力的模态相关性分析和幅频统计对比，集装箱地脚的垂向纵向约束力是造成大幅值循环应力出现的主要原因之一，而结构振动对疲劳寿命的影响程度约为（20-25）%。

针对发动机叶片常遭受外物的撞击损伤，不同材料的外物的撞击损伤存在着差别。从能量守恒和基本水动力学的角度分析了软体和硬体撞击叶片时的不同的撞击载荷模型。通过在LS-DYNA中就软体（以明胶为例）和硬体（以砂石为例）外物对叶片的撞击损伤过程进行了数值仿真分析。结果表明：在相同的初始撞击能量、相同的撞击速度及相同的撞击入射角度下，砂石撞击叶片时的撞击接触力幅值较大，但持续时间较明胶撞击时的要短，在撞击瞬间砂石和叶片获得最大的应变能。撞击过程中，由于明胶发生了流变，其对叶片产生的局部损伤比砂石要小。

提出了一个基于小波变换的方法用于非线性结构系统识别。采用复Morlet小波，对非线性结构自由响应信号进行连续小波变换，根据小波系数模极大值的方法提取小波变换的脊线和小波骨架。提取的小波脊线和小波骨架被用来识别结构的瞬时频率和振幅，得到非线性结构的骨架曲线。为降低噪音的影响，采用一个基于奇异值分解（SVD）的方法对识别的结构进行处理。最后通过一个具有非线性刚度结构的数值模拟验证了该方法的有效性。

提出适合于水下爆炸的动态稳定性判别准则：基于药量的B-R准则、基于爆距的B-R准则和基于新型冲击因子的B-R准则。利用这些准则计算了某型舰在水下爆炸中舱壁结构的动态稳定性，计算发现气泡脉动载荷在舱壁动稳性中是不可忽视的，以及水下爆炸中结构的稳定性分为三个阶段。并且计算了不同攻角下舱壁结构的失稳载荷和失稳模态，得到一些有益规律,从而为工程设计提供参考。

本文提出了一种基于小波方差谱熵的故障诊断方法。该方法以信号的方差在小波域上分解形成的谱向量的熵值作为故障的诊断特征，建立了基于小波方差谱熵的故障检测及诊断模型，并提出了基于判别能力因子的小波基选择方法。试验结果验证了小波方差谱熵能有效地反映轴承信号特征并检测出故障类别，实验最后将本文方法同基于小波能谱熵的故障检测方法进行比较，实验结果表明本文建议的方法在检测率及时间上有显著提高。

建立了基座运动情况下弹炮系统的动力学方程和可以分别应用摄动法和数值法对方程求解的理论体系。讨论了炮弹出口速度、炮管仰角、基座加速度和炮管转动速度对炮管末端挠度的影响。算例结果表明，摄动法和数值法所得结果吻合得非常好，说明本文所建立的理论是可信的；炮弹出口速度、炮管仰角、基座横向加速度和炮管转动速度是影响炮管末端挠度的主要因素，并由此提出了一个基座运动情况下炮管末端挠度与这些主要因素间关系的解析表达式。

对于结构受多点分布动态荷载识别问题提出了精细正则化算法。基于状态空间描述建立了离散动力系统滑动平均模型，并应用2N算法精细计算了系统模型的马尔科夫（Markov）参数矩阵，给出了全局时间域内多点分布动态载荷识别问题的精细识别模型。针对载荷辨识模型求解过程中遇到的方程病态问题，采用正则化截断奇异值分解技术进行处理。通过有限元数值模型仿真，验证了所提出方法的正确性和有效性。

基于比例边界有限元理论，推导了综合考虑库水可压缩性和库底边界吸收的坝面动水压力方程，提出了一种新的求解坝面动水压力的半解析方法，并通过算例验证了这种方法的精度和效率。结果表明，与传统方法相比，这种方法具有精度高、计算工作量小的优点。

提出了一种新颖的基于希尔伯特-黄变换（Hilbert-Huang transformation，HHT）的瞬时能量分布特征抽取方法，用于识别汽轮发电机组转子系统的不同运行状态（如正常及油膜涡动故障等）。理论上分析了瞬时能量与系统结构状态变化的物理联系，借助HHT方法，获取非平稳振动信号的瞬时能量分布特征，并根据瞬时能量相对贡献的量化方法消除噪声等干扰因素，采用相关系数法对瞬时能量分布特征的典型性进行论证分析，给出了基于瞬时能量分布特征的汽轮发电机组转子系统故障诊断的新方法。实验结果证明了该方法的有效性。

本文主要通过实验并辅以数值计算，对伪弹性TiNi合金固支梁的落锤冲击响应进行了研究,目的是研究相变对结构动态响应的影响。结果表明固支梁在大质量块的低速冲击作用下，由早期的弹性弯曲波动响应，发展到整体结构响应。相变和相变铰的形成，改变了梁的行为，特别是相变的可逆性使梁在卸载后恢复原状，呈现出与传统理想弹塑性梁不同的响应特性。

机电集成超环面传动系统为集机、电和控制于一体的新型广义复合机电耦合系统，工作中非线性电磁啮合力可能导致明显的内共振现象， 影响系统的正常运行。本文考虑系统中行星轮与蜗杆、定子间电磁啮合非线性，建立了系统强非线性运动微分方程组， 针对不存在与存在内共振两种情形，用多尺度法求出了系统时域响应的一次近似解析解，作出了系统振幅随时间的变化曲线和系统时域响应曲线；针对不存在与存在内共振两种情形，研究了系统各部件动态位移随时间的变化规律。研究结果表明：内共振使得系统能量在系统内不同零件间交互传递，导致各零件振动振幅增大，影响系统动态性能，设计时应该避免内共振的产生。

构建二叉树支持向量机时，如果随机地将分类器分布在二叉树的各个结点上，是不能充分发挥其性能的。考虑到样本的分布情况对分类器推广能力具有较大影响，提出一种次序二叉树支持向量机多类算法，采用样本分布半径和样本分布距离估算各个类别的样本在高维特征空间中的分布情况，把分布半径较大的类别或者分布距离较大的类别较早地分出来，并且在特征空间中给其划分较大的分类区域。转子多故障诊断实验表明，该算法的诊断速度快，故障识别率高，推广能力强，更加适合于实际故障诊断应用。

利用神经网络进行智能诊断所获取的诊断知识难于解释和理解，因此限制了其在智能诊断中的进一步应用，基于此，本文研究了一种新的基于功能性观点的神经网络规则提取方法，介绍了连续属性离散、训练样本产生、神经网络训练、示例样本产生及规则提取等关键算法。并与其他方法进行了比较分析。最后，将方法应用于转子故障诊断，通过多功能转子故障模拟实验台获取故障实验样本，利用本文神经网络规则提取方法从故障样本中提取了诊断知识规则，并对其进行了解释，结果表明了方法的正确有效性。

基于Timoshenko梁理论，考虑剪切变形和力电耦合效应，对压电弹性层合脱层梁进行了分区处理，可方便地描述脱层长度和脱层位置，建立了弯曲波在梁中传播的基本方程式；通过长波情况下的电势分布简化，考虑无外加电压时，对该类悬臂梁进行了求解分析。给出了梁的频散关系，得到了各位移分量和电势的解析解，分析了脱层参数对位移和电势的影响规律。

为了补偿超磁致伸缩作动器(GMA)内在的滞回非线性提高其精度，将小脑神经网络（CMAC）前馈和PID反馈控制器相结合，提出了一种实时滞回补偿控制策略，以期实现GMA的高精度跟踪控制。由于CMAC神经网络不能够直接逼近滞回逆这种具有记忆性的多映射现象，通过引入一个滞回逆算子，将多映射的滞回逆转换成一一映射，然后运用CMAC神经网络控制器来逼近这个一一映射，从而建立一个基于CMAC神经网络的滞回逆模型。仿真结果表明该控制策略能适应GMA滞回特性随输入信号的变化，在线建立GMA的滞回逆模型，从而消除滞回非线性的影响，实现GMA的高精度控制。

基于谐波小波包方法的旋转机械故障信号提取

调谐质量阻尼器（TMD）能有效的控制高层建筑结构的风致振动，而TMD子结构往往会产生过大的冲程，且由于荷载不确定性决定其冲程也是不可准确确定的，故必须要进行限位设计。鉴于此，提出了大阻尼TMD系统、开关阻尼限位控制和离位阻尼限位控制三种不同的限位策略，拟对TMD的限位控制进行研究。以广州新中轴线电视塔结构为分析模型，结合TMD系统在运动过程中的8个工作状态，给出了在考虑开关阻尼限位控制和离位阻尼限位控制两种限位控制策略下系统的运动方程，考虑风荷载激励，进行了数值仿真。数值分析的结果表明：不同限位间距时，两种限位工况对系统位移、加速度响应的峰值和均方值控制效果规律不尽相同；对于开关限位控制，当限位距离为TMD最优行程的36%时，在损失约4%的控制效果的前提下，TMD行程的限制效果约为45%；当TMD行程相同时，与大阻尼TMD系统相比，其控制效果要高出8%；离位限位控制对结构加速度峰值有更好的控制效果。恰当的选择限位距离和限位阻尼系数，既能显著地降低风致振动下结构的舒适度，又能有效调节TMD的振动控制效果和减小TMD的行程。

摘要：本文利用弹性半空间假定,推导了结构考虑土与结构相互作用(SSI)体系的主动控制方程。分析了土与结构相互作用对结构主动控制的影响,。并分析研究了土及结构各种主要参数对结构控制效果的影响。研究结果表明，土与结构相互作用对结构主动控制效果有一定影响；地基土的性质、结构刚度、基础埋深等在一定范围内对结构的主动控制有着显著的影响。

分析了四轮激励具有时间延迟的汽车14维非自治动力学系统，在前后轮激励相位差作为分岔参数的前提下对其进行了全局分岔特性分析，频谱分析，通过poincare映射得到其超混沌吸引子；具体计算了特定参数条件下高维自治系统的各维李亚谱诺夫指数及特定区间的李亚谱诺夫指数谱，通过对李亚谱诺夫指数的定量研究确定非线性系统的超混沌特性；数值研究表明：在分岔参数的特定区间系统存在混沌、超混沌运动；同时分岔图也具体指明了非线性系统的失稳区间；分析结果对不同路面汽车的动力学设计及其混沌动力学控制具有一定的理论指导意义。

装药爆炸后产生地震波并且向周围传播。传播过程中，由于地质构造的变化，地震波的幅值、频率等都会产生一系列变化，而这种变化规律随时间和空间改变，对地面建筑物的安全有着重要影响。根据工程应用的实际需求，借助解析和数值计算相结合的方法，利用计算结果划分了不同的分区，并且求得了一般情况下不同区域的爆破地震幅值的变化规律。

为研究管道振动对涡街流量计测量的影响，以国内普遍使用的应力式涡街流量计为研究对象，在气体流量管道振动试验装置上，流量范围35m3/h～145 m3/h内，分别在不同管道振动加速度（0.05g、0.1g、0.2g、0.5g、1g）、频率（40Hz、100 Hz、200 Hz）、垂直和水平方向上进行了一系列管道振动试验。通过对不同管道振动情况下的涡街流量计仪表系数误差分析发现，涡街仪表系数误差随管道振动加速度的增加而变大，抗振性能较差；相同振动加速度下，仪表系数误差随流量增大有减小趋势，小流量下对管道振动尤为敏感；同一振动加速度下，仪表系数误差随管道振动频率增大而减小；水平方向管道振动较之垂直方向仪表系数误差更小，抗振性能更好。

考虑土钉对土质边坡稳定性影响的情况下，根据土体边坡滑动面的破坏模式，拟静力法，建立了地震作用下土钉支护边坡稳定性模型，推导了边坡滑移面圆心位置与稳定系数之间的函数关系。在水平地震作用下，竖向条分在计算地震惯性力和抗滑力矩时存在计算上的不合理，从而使地震惯性力与实际值有误差，抗滑力矩偏小，因此采用竖向条分和水平条分结合的方法对土钉支护边坡地震稳定性分析方法进行了改进。利用遗传算法对最危险滑移面的圆心进行动态搜索，并且避免了在圆弧搜索中陷入局部最小值的缺点。采用面向对象程序设计语言VC++编制了程序，实现了上钉支护边坡稳定最小安全系数的自动寻优。最后结合具体工程实例进行了验算，结果表明这种计算方法对土质较均匀的黄土地区是适用的。

基于比例边界有限元理论，推导了综合考虑库水可压缩性和库底边界吸收的坝面动水压力方程，提出了一种新的求解坝面动水压力的半解析方法，并通过算例验证了这种方法的精度和效率。结果表明，与传统方法相比，这种方法具有精度高、计算工作量小的优点。

基于磁流变阻尼器的结构半主动控制兼有被动和主动控制的优点，近年来受到了广泛的关注，但设计与之相适应的控制系统仍是一项具有挑战性的工作。本文针对多输入多输出结构-阻尼器系统，提出了一种基于遗传算法的模糊控制器设计方法。由遗传算法自适应优化生成模糊控制规则，建立从加速度响应到磁流变阻尼器控制电压之间的关系，对结构进行半主动控制。通过两个结构振动控制实验，证明了该方法的有效性。

摘要：以内蒙古乌海市奥林匹克中心体育场为工程背景，进行了刚性模型同步测压风洞试验，研究了2个不同高度挑篷之间的相互干扰效应，包括总风吸力、平均和脉动风压系数分布、以及典型测点的风压功率谱等。结果表明：高挑篷对低挑篷风荷载的干扰在某些风向角下较大，且主要表现为“遮挡”效应；低挑篷对高挑篷的干扰也主要表现为“遮挡”效应，但小于高挑篷对低挑篷的影响。

基于较完善的斜拉索有限元模型，分析讨论了斜拉索张力、抗拉刚度、抗弯刚度以及线密度等不同设计参数对长索和短索计算频率的相对灵敏度，确定了最敏感设计参数。在此基础上，根据优化理论，对洞庭湖大桥拉索进行基于最敏感设计参数的动力模型修正，修正后的模型的动力特性更加趋近于实测值。修正后的斜拉索有限元模型可以作为拉索张力评估的基准。

以柱形磁致伸缩换能器为对象，建立了其辐射板在磁致伸缩棒通过弹簧作用下的运动模型，给出了求解方法和级数解并讨论了弹簧刚度对辐射板振幅的影响，对合理确定换能器辐射板结构、尺寸和弹簧刚度以及优化系统工作参数等具有指导意义。

CSP轧机在生产过程中，主传动系统存在强烈的扭转振动和弯曲振动，并且这两种振动相互耦合，呈现出复杂的非线性动力学特性。因此，研究轧机主传动系统的动力学耦合特性，对于抑制轧机振动、保证高效平稳地生产具有重要的理论意义和实用价值。本文利用已推导的弯扭耦合振动微分方程，对弯曲振动和扭转振动的相互影响因素做了理论分析，并得到了现场实验验证，说明CSP轧机在发生异常振动时确实存在弯扭耦合振动现象。

根据冲压模具失效产生声发射信号的特点，确定失效信号的特征参数；以小波包分析技术提取模具信号的能量特征向量，把各频带内的能量与总能量之比为特征参数；再对各频带的特征参数进行遗传算法生成新的优化特征参数，以概率一致性原理为基础，通过模糊数学可能性理论得到特征参数的隶属度函数，进而对冲压模具的工作状态进行判定，实验证明，该方法能可靠地对模具进行状态的判别，具有很强的实用性。