对结构动态载荷反演问题进行深入研究，提出了一种基于灵敏度分析法的结构动态载荷识别时域分析技术。将结构输入动态载荷表示为一系列参数的形式，通过灵敏度迭代分析来确定相应的载荷参数，从而确定结构的动态输入载荷。在灵敏度迭代求解过程中，为减少响应测量噪声引起的影响，引入正则化求解技术来寻求满足工程要求的稳定近似解。最后提出的方法成功应用于正弦级数迭加形式的输入载荷识别，仿真结果表明灵敏度分析法在载荷识别中是有效的。
采用随机振动理论的功率谱法，对双向张弦梁结构在多维地震作用下的动力性能及抗震计算两方面问题进行了探讨。
以一个90m×90m 的双向张弦梁屋盖结构为算例，分析了结构的自振特性、多维地震下的位移和内力响应特点、各地震动分量
对结构响应的贡献以及上下部协同工作的影响等。在地震作用计算方面，对组合振型数的选取、预应力效应的影响、阻尼比
的敏感性以及《建筑抗震设计规范》（GB50011）的多维地震效应组合方法的有效性进行了考察。文中对双向张弦梁结构的一
些非常规地震响应特点给予了强调，提出抗震计算方面的建议，可供设计人员参考。
以能量有限元方法（EFEM）建立控制方程，研究了复合材料层合梁受激励时的横向振动问题。该方法以结构中的能量密度作为变量，根据波动理论中功率流与能量密度的平衡关系建立了与傅立叶热传导方程类似的二阶偏微分方程组，通过有限元离散得到结构单元节点的能量密度矩阵形式方程。根据耦合连续平衡条件，建立耦合单元节点矩阵，从而对总矩阵方程进行组集及求解，得到结构中能量密度的分布。通过数值算例与传统有限元方法（FEM）结果做了对比，取得了较好的一致性。
相位共轭方法可实现声波的反向传播和自适应聚焦，可用于声源定位。本文基于有限阵元平面阵列和球面阵列使用数值方法对相位共轭方法的定位分辨率进行了研究，研究了相位共轭阵列的形式及阵列与声源间距和声源定位分辨率的关系，还研究了在声源处设置声汇对噪声源定位分辨率的影响。数值结果表明：只有在近场测量声压梯度并使用偶极子源的相位共轭才能突破声波衍射极限分辨率；平面阵列距离点声源的距离越远分辨率越低，闭合球面阵列的分辨率不随阵列距离点声源距离的改变而改变；使用声汇后基于非近场测量也能突破声波衍射极限分辨率。
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为了提取信号中较弱的故障特征频率分量，本文以正交小波为基函数，在对振动信号实施冗余小波变换分解的基础上，提出了一种等效的功率谱分析方法。该方法利用冗余小波变换分解提供的多分辨信息，先剔除高频噪声分量，在获得其他尺度的功率谱后，对其进行归一化处理。由于每个分解频带的分析频率相同，因此叠加归一化的功率谱得到信号的等效功率谱，使被淹没信号中的微弱频率分量在功率谱上显现出来。采用这种方法有效地提取了烟汽轮机汽封与转子之间摩擦故障的特征信息。
船舶辐射水声中的线谱成分是被动声纳在水声对抗中检测、跟踪和识别目标的主要特征信号，对线谱成分进行控制能有效提高船舶的水声隐声性能。传统的隔振方法无法改变隔振系统的线谱成份，利用反馈混沌化控制原理，采用时变反馈参数的离散混沌化方法，通过调整和优化控制器参数，使隔振系统在谐波激励下能够产生稳定的混沌，改变通过隔振系统输入到船体的频谱结构，从而改变船舶辐射水声的频谱结构，并降低辐射水声中的线谱成分，达到有效降低辐射水声线谱成分的目的。
针对常用无损检测的局限性，本文基于光纤Bragg光栅传感器搭建了冲击损伤实时主动监测系统，结合支持向量机算法对碳纤维飞行器壁板进行了冲击损伤位置及程度的识别研究，并与传统的BP神经网络识别结果进行了对比。结果表明：支持向量机算法具有较好的函数回归能力，且该系统能实时有效地从冲击前后的信号中识别出冲击损伤的位置及程度，对冲击损伤识别具有较高的精度。
用有限元方法建立了地下管线弹性波探测系统模型，以瑞利阻尼渐变吸收层有效的模拟了无穷远边界。分析了力源激励的弹性波传播的方向特性。根据接收的回波信号，提出用相位检测判断管线阻抗特性的方法。设计了四种典型的管线分布，并进行了频谱分析，发现求解的探测系统传递函数能较好的反映管线分布的相关信息。并通过实验模型验证所做的分析。
通过刚性模型风洞测压试验，对锥形涡及其诱导下的菱形马鞍屋盖表面风荷载进行了系统研究：⒈分析了锥形涡诱导下的屋盖表面平均、脉动风压分布特点；通过脉动风压谱，着重分析了马鞍迎风前缘（易损区域）的平均、脉动风压分布机理。⒉通过风压信息确定了锥形涡的特征参数（涡核位置、作用范围），给出了定量结果；分析了锥形涡涡轴的左右摇摆运动，分别从定性和定量方面建立了锥形涡涡轴的运动与屋面吸力脉动之间的关系。⒊用测点风压时程的三、四阶矩对风压的非高斯特性进行描述，给出划分高斯、非高斯区的标准，并在此基础上对马鞍屋盖表面进行了分区；分析了锥形涡作用下屋盖表面风压非高斯特性的产生机理。
针对带分布参数智能隔震结构，设计出隔震与控制功能于一体的双向滑动压电变摩擦控制装置，该控制装置可以在两个垂直方向滑动产生控制力，同时具有隔震的功能。进一步推导出设置双向滑动压电变摩擦控制装置控制力与输入电压的关系方程。结合双向滑动压电变摩擦控制装置产生控制力的条件，推导出适用于双向滑动压电变摩擦控制装置的半主动控制算法。最后将该控制装置与基于全维状态观测器的序列最优模态控制算法的半主动控制算法结合，用于带分布参数隔震体系的智能控制，仿真结果表明，该控制系统具有良好的控制性能。
设计、制作了阻尼力可调范围大、位移不受限制的旋转剪切式MR阻尼器，进行了MR阻尼器力学性能试验，提出了MR阻尼力库仑摩擦阻尼力峰值与输入电流的玻尔兹曼函数关系。分析了MR阻尼力时程，MR阻尼力与位移、速度关系，以及振动频率、幅值和电流对MR阻尼力的影响。对比MR试验值与基于玻尔兹曼函数Bingham模型值的关系，证明了基于玻尔兹曼函数的Bingham模型是合理的。
苏通长江大桥地处我国东部沿海地区，自2008年5月建成通车至今，其结构健康监测系统（SHMS）已采集到一年多的风特性数据。为建立桥址区风特性数据库，通过对现场实测数据的分析，得到10min平均风速年最大值的风玫瑰图、紊流强度、紊流积分尺度以及紊流功率谱函数等风特性。结合与桥梁抗风规范建议值的比较，总结了桥址区的风特性及其规律。研究结论为苏通大桥的抗风安全性评价提供了实测依据，同时可为该地区其他工程结构的抗风研究提供参考。
基于文献试验，建立了土工防爆墙倾覆稳定计算方法。假设墙体在水平均布冲击波荷载作用下绕墙趾产生刚体转动，分别得到了指数衰减荷载和瞬时冲量荷载作用下墙体转动线性微分方程的解析解和倾覆稳定系数计算公式，并采用Rung-Kutta法求解墙体转动非线性微分方程和倾覆稳定系数的数值解。对于文献中的两种土工防爆墙，解析解、数值解与试验结果比较表明：理论计算与试验结果吻合较好；可忽略冲击波加载时程和墙体转动微分方程非线性对倾覆稳定系数的影响，按瞬时冲量荷载下的解析解计算倾覆稳定系数，并取容许倾覆稳定系数为1.1。
根据岩石爆破特征，利用柱状空腔膨胀理论对爆破产生的弹塑性区的应力分布进行了研究，给出了弹塑性区内应力分布的解析表达式。借助于爆炸力学近似计算公式，验证了应力在弹塑性区的分布，理论计算结果表明，理论计算值与近似计算基本一致。
利用粉红噪声信号产生稳态干扰噪声，使该噪声与消声室录制的汉语语言清晰度测试字表信号的频谱相同，然后将噪声和汉语语言清晰度测试字表信号分别与等化后的双耳室内脉冲响应卷积，再按照一定的信噪比混合，通过耳机重放，由听音人进行汉语语言清晰度主观评价，在不同的混响、信噪比条件下探讨发音速率对汉语语言清晰度的影响，并对不同发音速率的喜好度进行评价。结果表明：室内混响时间、信噪比和发音速率对汉语语言清晰度有显著影响。信噪比比混响时间和发音速率对汉语语言清晰度有更加显著的影响。在本文的测试条件下个体喜好的发音速率为4.0音节/秒。
研究双曲正切包装系统关键部件脉冲响应特性。建立二自由度非线性产品包装系统模型，得到冲击动力学方程并数值求解。依据结果得到关键部件三维冲击谱，并进一步讨论了频率比、阻尼、脉冲激励幅值和系统参数对关键部件冲击谱的影响规律，结果表明，频率比、阻尼、脉冲激励幅值和系统参数对关键部件冲击响应峰值影响显著，研究结论为产品包装设计提供科学依据。
通过比较不同截面形状薄壁梁碰撞吸能特性曲线，提出了一种有效的变截面薄壁梁结构，并将该结构应用于某车架前纵梁的碰撞模拟中，以提高其动态吸能能力。将人工神经网络引入抗撞性优化设计中，选取变截面梁的主要设计参数作为研究对象，将有限元分析与试验设计、神经网络和遗传算法等结合起来，对变截面梁各结构尺寸进行了抗撞性优化设计。建立了变截面梁结构的总吸能神经网络预测模型，并采用遗传算法进行了优化求解。最后将优化好的变截面薄壁梁结构应用于整车40%偏置碰模拟中，结果表明A柱的加速度峰值显著降低，整车的被动安全性得到提高。
本文研究了Duffing-Van der Pol振子在一类时滞反馈控制下零解的稳定性问题以及极限环的振幅和稳定性问题。依平均法和对时滞反馈控制项泰劳展开的截断得到的平均方程表明，零解的稳定性除与原方程中线性项的系数有关外，只与线性反馈有关，与非线性反馈无关。通过调整线性反馈的增益和时滞，可以使不稳定的零解变得稳定。零解发生Hopf 分岔导致的周期解的振幅除与原方程中非线性项的系数有关外，与线性反馈和非线性反馈均有关。通过调整反馈增益和时滞，不仅可以控制极限环的振幅，还可以抑制极限环的产生。此外，根据平均方程还容易发现反馈时滞对系统动力学行为的影响具有周期性。数值仿真的结果验证了理论分析的正确性。
海上风电站的抗撞特性是设计中必须考虑的要素之一。利用非线性有限元动态响应分析程序MSC.Dytran模拟了一艘5000吨船舶以不同速度侧向撞击海上风电站的动态过程，得到了风电站的结构损伤特性、碰撞力-撞深曲线、能量转化曲线及其它相关数据。根据数值仿真计算结果，分析了风电站的结构抗撞特性，并对撞击过程中风电站的结构变形特征以及撞击能量对风电站结构损伤的影响程度进行了探讨。
根据冲击荷载作用下岩石声发射信号具有非平稳的特点，利用小波包分析技术对冲击荷载作用下岩石声发射信号的能量分布特征进行研究。首先，简略地介绍了小波包分析的特点。其次，基于MATLAB对岩石声发射信号进行小波包分析，得到了冲击荷载作用下岩石声发射信号在不同频带上的能量分布图。最后，总结了冲击荷载作用下岩石声发射信号频带能量的分布规律，重点讨论了对冲击荷载作用下不同岩石对声发射信号频带能量分布的影响。分析结果发现岩石的物理力学性质影响冲击荷载作用下岩石声发射信号频带能量的分布规律，即岩石密度越小、纵波波速越小、弹性模量越小，冲击荷载作用下岩石声发射信号的优势频率就越集中，且优势频率有往低频发展的趋势；单轴压缩强度和抗拉强度对冲击荷载作用下岩石声发射信号能量在优势频率内分布的影响不明显。
包装运输中，物品承受冲击下常常发生转动现象，针对此包装系统，建立具有正切非线性的缓冲模型及振动方程。在模型中，考虑了包装物品的转动，同时，充分考虑了各自由度之间的耦合。在此基础上，运用数值方法,获得在正弦半波脉冲冲击下的冲击响应谱曲面及破损边界曲面，分析了频率比、粘性阻尼系数、压缩极限比和环境特征参数对系统的响应影响；研究结果能为包装行业其它类型物品运输的缓冲设计提供有效参考。
基于目标传递法和代理模型实现了水下结构振动声辐射的设计优化。目标传递法用于实施多级优化，Kriging代理模型用于解决水下结构振动声辐射计算量过大而无法实施设计优化的问题。以水下加肋板结构的振动声辐射为例构造了一个两级优化设计问题来验证所用方法的有效性。文中选取板厚，加强肋高度和加强肋宽度作为设计变量，以结构质量、共振频率、共振频率处的声功率级和共振频率间的差值作为优化目标来进行设计优化。研究结果表明Kriging代理模型可实时准确地代替耦合计算模型预报水下结构振动声辐射响应，使用目标传递法会由于目标权重和协调机制的不同而导致不同的优化结果，设计者可以根据实际需要从优化结果中选择合适方案。
结合一座大跨多塔斜拉桥工程设计实例，采用动态时程分析方法，对比研究了桥塔、主梁之间纵向固定以及纵向活动两种约束方式下，行波效应对各自结构体系纵向地震反应的影响。分析表明：对于多塔斜拉桥，行波效应对结构各桥塔塔底内力，以及各联梁端、各桥塔塔顶位移响应的影响不同。对于不同桥塔、主梁纵向约束体系的多塔斜拉桥，行波效应对其地震响应的影响程度也不同；塔、梁纵向固定的情况下，行波效应的影响较大，反之，塔、梁纵向活动的情况下，行波效应的影响较小。
利用实验测试与数值分析对柴油发电机控制箱内电子元器件振动故障进行研究。测试结果表明机组正常运转阶段控制箱关键点产生的振动较为平稳，无振动过载现象。据此推测控制箱内仪表故障的强烈振动主要发生于启动、停机阶段。利用Ansys有限元分析对机组0~50 Hz范围振型进行计算。结果表明机组多阶振型频率处于0~50Hz范围，其中三个振型给控制箱造成较大的振动位移，相应的振动加速度远大于重力加速度，可能造成了严重的过载。过载力完全可能导致控制箱内仪器、仪表引脚连接失效。最后指出动力机械控制元件抗过载能力必须加以考虑。
针对XYZ-125G型稀油站所广泛使用的J41H截止阀工作状态下流场特点，采用计算流体动力学(CFD)的方法对截止阀的流动情况进行动态数值计算。详细模拟出截止阀阀盘开启和闭合过程中阀体内部的速度、压力分布和压头损失。CFD模拟阀体压头损失值和利用理论计算的阀体压头损失值吻合较好，阀门的开启或闭合，水泵的突然停车等原因，使流速发生突然变化，同时产生压强的大幅度波动现象。通过CFD技术在模拟截止阀启闭过程中动态流动状况的应用，能够确定流体通过阀道时所产生的漩涡、水锤和死水区等水流状况，为液压冲击的预测与防范及阀道结构优化提供理论依据。
由于滚动轴承声发射信号在各频段的能量分布与轴承的故障类型相关，可以利用谐波小波包将不同故障滚动轴承的声发射信号分解到不同频段，进而将各频段的能量组成特征向量输入BP神经网络，通过神经网络判别滚动轴承的故障类型。利用神经网络对滚动轴承进行故障识别时，对谐波小波包和Daubechies小波包进行了比较。实验结果证明对于滚动轴承声发射信号的故障模式识别，将谐波小波包分解和BP神经网络相结合的方法可以获得良好的效果。
提出了一种基于Gabor变换的盲信号分离方法。与传统的盲信号分离方法相比，该方法考虑到了不同类型信号的时频分布特点，通过估计混合矩阵从而能够较为准确地对源信号进行分离，而且突破了传统盲信号分离方法中要求源信号相互独立以及源信号最多只能有一个高斯信号的限制。仿真结果验证了该方法的有效性，为盲信号分离技术提供一种新的研究方向。
研究考虑易损件的三次非线性包装系统在半正弦脉冲激励下的冲击特性。建立二自由度非线性产品包装系统模型，得到冲击动力学方程并数值求解。讨论了频率比、质量比、缓冲垫阻尼、连接部阻尼、脉冲激励幅值和系统参数对系统冲击响应的影响规律，结果表明，各参数对系统冲击响应加速度峰值、最大变形量影响显著，研究结论为产品包装设计提供科学依据。
使用传统优化算法对汽车动力总成悬置系统优化容易陷入动力总成悬置系统的局部最优解，为此在MATLAB平台中采用遗传算法编制相应的程序对其进行优化求解，优化时以汽车动力总成悬置系统六自由度解耦为目标函数，以悬置的各向刚度为设计变量，兼顾系统固有频率的合理配置和各工况下动力总成的位移控制。采用ADAMS软件对悬置系统优化前后的固有频率和能量分布进行仿真验证并对动力总成悬置系统进行静平衡校核。结果表明，遗传算法可以求悬置系统的全局最优解，优化结果稳定可靠，优化后动力总成悬置系统的解耦度得到提高。
功率流有限元法是分析复杂结构振动能量密度和强度的有效方法。在文中，结合边界元声学方程，将法向功率流定义为目标函数进行结构噪声问题研究。在数值分析中，用遗传算法对一加肋板结构进行了优化计算分析。计算结果验证了该方法的可行性和有效性。
具有2个生成元的高密度离散小波变换能实现间尺度分析，并具有近似平移不变性，因而很适合于信号降噪。针对现有高密度小波基对称性较差的问题，提出一种构造最小不对称高密度小波基的方法。该法通过在最大扁平线性相位FIR滤波器的所有可能因式分解结果中进行最优化选择，得到相位最接近线性的低通滤波器，进而求出2个小波滤波器，然后便能构造出最小不对称高密度小波。仿真试验表明，与原有小波相比，采用新小波可提高高密度离散小波变换的降噪性能。在滚动轴承故障振动信号降噪中的应用结果表明本文所构造的小波能有效地提取轴承故障特征。
应力波传播对轴心压杆的冲击屈曲有显著影响，目前的相关研究大多未考虑应力波在杆件远端的反射，且认为轴向应力波在波阵面处为固定约束（波前固定）。该做法忽略了杆件无应力段及远端边界条件对杆件冲击屈曲的影响，从理论上看并不严密。对阶跃荷载作用下不同边界条件轴心压杆的动力分岔屈曲进行了分析，以更为合理的波前连续条件代替波前固定对问题进行了求解，得出了杆件弹性及弹塑性冲击分岔屈曲计算结果，获得了一些有价值的结论。
本文从传统冲击因子的不足出发，提出了改进型冲击因子的计算方法，利用某水下目标的抗水下爆炸试验数据，计算了不同工况下的冲击因子，结果表明该冲击因子能较好的反映目标的毁伤情况，利用估计的冲击因子临界值，计算得到了目标的损伤距离曲线。最后引入概率统计的分析方法，通过蒙特卡洛方法模拟得到了爆炸点在平面内变化时目标的毁伤概率。
本文针对地震模拟振动台三参量控制算法中存在超调量过大的问题，提出了离线时域修正算法：通过时域内微分方程求解得出超调量存在的原因，进而从直接消除暂态分量出发，以三角函数、傅里叶变换为工具，提出了任意输入下超调量的修正方法，仿真结果表明该方法大大降低了超调量，减小了在线计算量。同时，通过三参量在地震模拟振动台控制系统中的应用仿真得出：修正后的三参量在降低超调的同时未产生任何不利影响，能很好的应用于地震模拟振动台系统控制。
针对齿轮振动信号的非平稳特征和现实中难以获得大量典型故障样本的实际情况，提出了基于经验模态分解（empirical mode decomposition，EMD)和支持向量机的齿轮故障诊断方法。首先通过EMD方法将非平稳的原始加速度振动信号分解成若干个平稳的本征模函数(intrinsic mode function, IMF)；齿轮发生不同的故障时，在不同频带内的信号能量值会发生改变，故可以通过计算不同振动信号的EMD能量熵判断是否发生故障；从包含有主要故障信息的IMF分量中提取出来的能量特征作为输入建立支持向量机（support vector machine，SVM），判断齿轮的工作状态和故障类型。实验结果表明，文中提出的方法能有效地应用于齿轮的故障诊断。
提出一种基于设备运行数据构造分类器组用于滚动轴承故障识别的方法。在决策表上使用属性约简的遗传算法找出构成候选基分类器的较好约简，再使用多样性筛选的遗传算法找出最终的约简，以此为基础结合加权投票策略构建分类器组用于模式分类。通过轴承正常情况、内圈、外圈和滚动体故障的识别实验验证了方法的有效性，得到了较好的实验结果。
以斜支承弹簧系统为研究对象，建立了矩形脉冲激励下系统非线性动力学方程，利用龙格—库塔法对系统冲击特性进行数值分析。以系统加速度响应峰值与脉冲激励幅值之比为反映系统在冲击作用下的响应指标，脉冲激励时间、系统支撑角作为变量，构建了系统的三维冲击谱。讨论了脉冲激励幅值以及系统阻尼等对冲击谱的影响规律。研究表明，脉冲激励幅值、系统支撑角、系统阻尼等对系统冲击响应峰值影响显著，增加系统阻尼可使系统加速度响应峰值明显降低。研究结论可为斜支撑弹簧减振系统的设计提供理论依据。
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受冲击管道的破裂失效研究对压力管道的设计和防护有着重要意义。考虑大变形及应变率对冲击处的影响，基于随动塑性Cowper-Symonds模型，利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件结合自主开发的APDL语言建立了内部受半球头弹体横向冲击弯管的模型。分析了受冲击弯管的失效模式及破裂时位移、应变时程曲线，研究了不同厚径比和曲径比下弯管临界破裂动能的变化趋势。结果表明，临界破裂动能随厚径比和曲径比的增加而增加，且厚管破裂时间小于薄管。
通过对偏微分方程（Partial differential equation, PDE）基本理论的研究；分析了PDE滤波的基本原理，从理论上探讨了PDE滤波与传统滤波器的相关性；并从传统滤波器的角度出发，解决了PDE滤波的演化时间、迭代次数、调节系数等参数设计问题；分析了PDE滤波的影响因素；采用基本差分格式建立了PDE滤波的迭代式。实验结果表明，PDE滤波方法可有效消除振动信号中的噪声干扰，且去噪之后信号畸变少,同时保持了信号的边缘特性和内部连续性。
对二子系统的互易关系进行了阐述，给出了混合FE-SEA的系统方程。通过数值仿真，建立了声腔-平板-声腔系统的FE-SEA混合模型，同时建立了声腔-平板-声腔系统的SEA模型，对声腔模态密度、SEA模型中声腔与板的耦合损耗因子进行了计算，同时计算了FE板与SE板的辐射效率，并对2个模型进行了响应计算，分析了误差产生的原因，并将FE-SEA模型与SEA模型计算结果进行了对比，对比结果表明，二者在中高频段具有较好的一致性。同时还建立了声腔-轿车后风挡玻璃-声腔系统的FE-SEA混合模型，以及该系统的SEA模型，通过试验对内侧声腔激励进行了测量，计算了FE-SEA模型与SEA模型外侧声腔的响应声压级，并与试验结果进行了对比，对比结果表明，在中高频段FE-SEA模型与SEA模型的预测结果相吻合，且FE-SEA模型与试验结果有着较好的一致性。
建立了某轻型客车车身、车架整体结构的有限元模型，计算了车身、车架整体结构和单独车架结构的振动模态,计算结果经过试验验证，表明所建立的有限元模型能够很好的反映原结构的振动特性。建立了车内空腔有限元模型，分析了车内空腔第一阶纵向模态。综合比较分析了车身、车架和空腔模态。
