为了探究壳程入口螺旋导流板(spiral deflector，SD)对换热器内螺旋铜管(spiral copper tube，SCT)传热性能的影响，基于带逆向螺旋导流板的螺旋铜管(spiral copper tube with reverse spiral deflectors，RSD-SCT)换热器和带同向螺旋导流板的螺旋铜管(spiral copper tube with co-directional spiral deflectors，CSD-SCT)换热器，对SCT的传热能力和SCT换热器的综合传热性能进行了研究。结果表明：在壳程入口处安装SD，能增强流体的湍流程度，实现SCT传热能力与换热器综合传热性能的有效提升；两种换热器内的SCT在不同条件下均实现了振动强化传热，且振动强化传热的能力随着入口流速的增加而增加；当入口流速相同时，RSD-SCT换热器内SCT的振动更剧烈、振动强化传热的能力更强，换热器的综合传热性能更好。

在结构损伤初期，损伤状态数据稀缺引发的类别不平衡问题显著影响深度学习模型的损伤识别性能。对此，提出一种基于去噪扩散概率模型(denoising diffusion probabilistic models, DDPM)与卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)的结构损伤识别方法。首先，基于结构振动信号构建初始数据集，采用DDPM对少量损伤样本进行数据增强，并引入频谱余弦相似度指标量化生成样本质量；其次，结合加权交叉熵损失函数训练CNN模型，提高模型对少数类样本的识别能力；然后，通过独立未扩充的测试集评估模型性能，采用t分布随机邻域嵌入进行特征可视化；最后，通过三跨连续梁桥数值试验验证了该方法的可行性。结果表明：基于DDPM的数据生成方法能够生成高质量损伤状态样本，并显著提高CNN模型的损伤识别性能和抗噪鲁棒性；当类别不平衡比例由5.0%提高至100.0%，部分测点振动数据的识别准确率均值由44.0%提升至94.5%，变异系数由20.9%降低至3.0%；在10 dB的低信噪比下仍能获得较高的分类准确率。

针对混合式灯阵高空车自运动中，由传统梯度投影法控制引发的臂架抖动，导致运动轨迹不连续，以及在多障碍物环境下的空间避障需求，提出了一种基于改进梯度投影法的臂架运动控制与避障方法。为抑制臂架抖动，设计了适合于灯阵高空车的改进梯度投影法，将传统梯度投影法分为两部分，并根据伸缩臂长度比例进行控制，确保运动平稳。同时，加入末端位置误差减小算法，提高轨迹跟踪精度。针对避障问题，采用超二次曲面函数对障碍物进行建模，并使用伪距离替代欧氏距离来评估臂架与障碍物的接近度，结合避障逃脱速度有效避免碰撞。仿真与实车试验结果表明，该算法能够实现臂架稳定运动，并有效避免障碍物碰撞。

本文针对磁场中轴向变速运动的功能梯度Timoshenko梁，研究其次谐波参数共振的稳态响应特性。通过引入非线性项和变速运动条件，建立了考虑黏弹性和磁场效应的非线性动力学模型。采用直接多尺度方法分析了系统的次谐波参数共振行为，揭示了磁场强度、黏弹性系数、功能梯度指数及速度摄动幅值等参数对稳态响应的影响规律。结果表明，磁场和黏弹性系数的增加会减小零解的失稳区域，而功能梯度指数和速度摄动幅值的增大则会扩大该区域。通过伽辽金截断法验证了直接多尺度方法的有效性，两种方法在定性趋势上一致。研究结果为功能梯度材料在磁场环境下的工程应用提供了理论依据。

石窟因各种地质作用导致其围岩材料属性呈现显著的空间非平稳性，传统的基于确定性均质假设的地震响应分析方法难以准确评估其在地震作用下的真实行为和潜在风险。文章提出了一种考虑材料参数空间非平稳性的随机有限元分析框架。基于现场数据和地质统计学方法建立了反映劣化梯度的非平稳随机场模型。对比分析采用平稳与非平稳随机场模型对石窟的动力响应影响。结果表明，材料非平稳性显著影响峰值应力和残余应力，呈现位置依赖性，尤其在劣化严重区域改变平均频谱特性及频域能量分布。石窟特定几何位置存在由几何聚焦和地形效应主导的宽频带加速度放大，超越材料劣化影响，且非共振引起。响应指标呈现高度随机性和非正态性。研究揭示非平稳随机场模型能捕捉传统模型忽略的关键机制，为石窟地震安全性精细评估及针对性保护提供科学依据。

自主研制的全可变液压气门机构（FHVVS）能够实现柴油机完成进排气门完全关闭的停缸热管理工作模式。以搭载FHVVS的直列六缸柴油机为研究对象，在试验台架上试验测量了停两缸（two-cylinder deactivation，CDA-2）、停三缸（three-cylinder deactivation，CDA-3）和节流阀模式的振动加速度和缸内压力，对该三种工作模式在稳态工况进行了频域、振动加速度和缸内压力分析。对CDA-2、CDA-3与无节流模式下的柴油机加速工况的振动加速度进行了阶次分析与阶次切片分析。结果表明：在稳态工况下CDA-2工作模式的2阶振动成为主要振动来源，CDA-3工作模式的1.5阶及其倍频的振动成为主要振动来源，停缸工作模式对比节流阀工作模式的振动加速度与缸内压力有了明显的提高；当柴油机采用停缸工作模式运行在800r/min以上的常用运行转速时，停缸工作模式更容易引起系统的共振，应加强对柴油机自身的减振以及与工作机械的振动匹配工作。

基于监测数据的结构损伤检测对桥梁运营安全十分重要，然而实际桥梁监测数据的标签不足，导致结构损伤识别方法精度不足。为提高小样本监测数据下桥梁结构的损伤识别精度，本文提出一种基于特征可迁移数字孪生的结构损伤识别方法。该方法采用数字孪生技术缩小数值模型与实际结构之间的误差，并通过数值模型扩充损伤状态的样本数量，形成了物理和数据双驱动的桥梁结构损伤识别方法。在无数据标签情况下，基于损伤敏感与域不变特征，采用迁移学习方法对数值模型和真实结构数据进行训练，并生成实际监测数据的标签，克服了传统方法仅缩小误差的缺陷。采用斜拉桥缩尺模型测试数据验证了所提方法的有效性。研究结果表明：通过特征可视化程序观察到了源域和目标域特征在低维流行空间中的逐渐对齐过程，显著减小了源域和目标域之间的差异，并揭示了无监督域适应方法的学习机制，解决了跨域的损伤检测问题；在没有标记训练数据的情况下，高精度地识别结构损伤位置。

针对风力发电机组可靠性建模中核心部件之间独立和二值状态局限性的问题，根据风力发电机组中四个核心部件退化的物理特征以及故障相依特性，通过引入部件之间存在的故障影响因子，构建了一种考虑故障相依性的多状态风力发电系统马尔可夫模型。基于离子通道数学建模中的聚合随机过程理论，推导出评估系统可靠性的几个重要指标：单点可用度、多点可用度、可靠度以及平均寿命。最后，借助数值算例，验证了所提模型的准确性，同时分析了系统可靠性关于部件间故障影响因子的敏感性。

针对现有连续压实检测指标可靠性低、适用性差的问题，通过分析振动压实过程中的能量传递特性与压实状态的关系，利用时序多相关处理和希尔伯特变换对振动加速度信号进行处理分析，提取能量特征，建立以希尔伯特波峰因数为核心的压实质量检测指标(MCTS-enhanced Hilbert's Crest Factor，MHCF)。结合动态变形模量(Evd)进行相关性分析，并通过敏感性和可重复性分析评估MHCF的适用性，并开展可靠性验证试验。试验结果表明，MHCF与Evd的相关性系数大于0.87，符合工程应用的规范要求；且在粗细填料中的压实检测均表现出较高的敏感性和一致性；MHCF在压实初期变异系数较大，后期显著降低，反映了压实过程从波动到稳定的规律。此外，MHCF与Evd在空间分布上高度一致，尤其在识别压实薄弱区域时检测精度更高，表明MHCF作为质量检测指标是可行的。

水下振动台低频振动时可能产生低频噪声现象，进而对周边环境产生影响。通过对水下振动台实验室噪声实测，分析了振动台在有无水层覆盖的条件下，地震模拟对各测点等效Ａ计权声级和1/3倍频程频谱中各分量的影响；建立了振动台台面声学有限元模型，对不同地震动加载下的台面振动噪声进行仿真计算，并与试验值进行对比。结果表明，振动台工作频率范围内各测点的声压级增长显著，频谱呈现明显的低频分布特征，且低频段声能量占比超过80%。实验室低频声环境由台面振动产生的空气声与实验室内构件振动产生的结构声共同形成。试验与仿真结果吻合较好，可通过抑制模拟地震动的中高频分量减轻低频噪声的影响。

无针注射是先进给药技术发展的重要方向，注射实验难以直接获取医用射流与生物组织之间的相互作用力。本文采用SPH-FEM耦合算法，开展了射流注射在穿透阶段中医用水射流与多层生物组织之间的相互作用特性研究。通过对比射流穿透单层皮肤数值仿真与凝胶注射实验结果，验证数值仿真模型的可靠性，进而开展不同射流速度下医用水射流穿透多层生物组织仿真分析。研究结果表明：射流速度直接影响生物组织发生弹性变形及结构破坏，本生物组织模型的射流速度阈值为105 m/s，当射流速度由110 m/s增至120 m/s，脂肪层径向形变峰值由0.18 mm增至0.26 mm；同时，当射流速度由105 m/s增至120 m/s时，动能耗散速率增长了31%，即生物组织的动态力学响应会对射流产生明显的约束效应和运动阻滞作用，直接影响穿透过程中射流能量耗散特征。因此，注射过程中高速微射流与生物组织之间的耦合作用直接决定所形成孔洞的深度特征，可采用对数增长拟合模型对不同射流速度下的孔洞深度进行预测。

桥梁健康监测系统采集的信号常受到噪声的干扰，掩盖了结构真实状态信息，对准确评估桥梁健康状况构成严峻挑战。针对现有降噪方法在处理复杂噪声存在局限，将冠豪猪优化算法（crested porcupine optimizer，CPO）引入变分模态分解（variational mode decomposition，VMD）进行参数优化，并且结合改进小波阈值降噪方法进行降噪。首先，通过CPO算法，以样本熵作为适应度函数，自适应确定VMD分解的最优参数（分解层数和惩罚因子），从而实现对原始信号的精确模态分解。然后，对分解得到的固有模态函数（IMF）进行方差贡献率筛选，以识别并保留包含真实信息的模态分量。在此基础上，结合改进的小波阈值法进行二次降噪处理。为验证CPO-VMD联合改进小波阈值降噪法的性能，通过模拟信号以及实测加速度信号进行降噪实验。结果表明，在不同信噪比条件下，CPO-VMD联合改进小波阈值降噪法均能显著提升信号质量，并更好地保留有用信息，展现出良好的有效性、优越性和实用性。

大功率工业齿轮箱因应用需要，将传动转子设计为近整数倍传动比，实际运行中产生转子拍振问题。现已有关于双转子拍振的研究，但是暂无对滑动轴承支撑的齿轮啮合双转子系统拍振的研究。首先，基于流体润滑理论建立滑动轴承二维雷诺方程，并进行求解和分析其动态特性；其次，建立滑动轴承支撑的非线性双转子系统动力学模型，通过模型求解分析转子不同转速、不同传动负荷、不同动载荷激励下的位移响应及拍振特性；最后，采集包含滑动轴承-齿轮双转子的齿轮箱运转实验数据，进行时域和频域分析，并验证不同处置措施的效果。将模型分析结果与实验数据分析结果相结合，解释了滑动轴承-齿轮非线性双转子系统的拍振机理，验证了降低拍振强度措施的有效性。该结果对工业齿轮箱运行产生拍振问题的处置与优化具有实际意义。

针对目前抽蓄电站球阀自激振动问题研究主要采用经验公式的现状，首先，基于电路等效理论建立了活动环受力与阀门前后水压差变化的关系，进而通过活动环受力、运动、阀门漏水间隙、漏水面积、漏水量及引水管道压力六者的传导关系，构建了引水管道压力变化与活动环运动耦合的动态仿真模型；然后，结合遗传算法与自激振监测数据确定仿真模型参数；最后，提出3种减振措施利用本文模型仿真验证，并据此构建了球阀自激振动故障后的最优处理流程。结果表明：优化后模型仿真结果与实际监测结果具有更高一致性，验证了本文建模方法有效性；提出的打开旁通阀、投入检修密封和退出工作密封3种措施可有效抑制自激振动；进一步提出的最优处理流程可显著缩短进入检修态所需时间。

针对传统特征频率配置方法依赖全局模型、系统矩阵及完整激励信息的局限，本文提出了一种基于少量局部测量导纳与多位置均匀结构修改的共振与反共振频率的配置方法。对于共振频率配置，仅需测量修改位置的结构导纳，并在多个位置施加等值的结构修改量，即可实现频率配置。对于多激励反共振频率配置，仅需测量修改位置与目标响应位置的导纳及其初始激励下的位移响应。该特征频率配置方法摆脱了对全局模型和系统矩阵的依赖，避免了对激励信息的需求，所需实测数据量少，计算复杂度低。此外，采用的多位置均匀结构修改策略，有效克服了结构修改中传统单点建模的局限性，提升了在工程应用中的可行性与实施的便捷性。最后通过弹簧—质量系统、三维圆柱壳及开孔阻尼矩形板的数值算例验证了该方法的有效性与鲁棒性，并深入分析了实测数据误差、阻尼特性对结构修改量及特征频率配置的影响。

在有压输水管道中，水锤现象威胁着输水工程的安全与稳定，水锤防护研究对管道安全运行至关重要。传统水锤计算方法简易快捷，但精准度不高。结合某南水北调配套输水工程，提出一种基于蚁群算法的水锤计算方法，引入优化后的非恒定摩阻模型，通过试验验证了其可靠性，利用Bentley Hammer软件建立管道模型,对输水系统停泵之后进行水力过渡分析。结果表明，基于蚁群算法优化的非恒定摩阻模型能有效提高水锤计算的准确性，最大压力水头和最小压力水头的计算精度分别提高了52.25%和50.79%;液压气动罐的防护能力随着其体积和预设压力的增加而显著增强；并联安装液压气动罐的水锤防护效果优于串联安装。

作为一种冷态加工方式，水射流切割与传统刀具切割相比具有无热影响区的特点，它特别适用于加工对高温敏感的材料。然而实验发现，水射流在添加磨料颗粒形成磨料水射流后，以一定工艺参数切割某些金属时，经常会出现数量不等的火花，这种现象势必制约磨料水射流切割技术在矿山等危险工作环境中的应用与发展。本文基于磨料水射流的切割机理、金属的冲击热特性，对磨料水射流切割金属时产生火花的机理进行了分析，并开展了磨料水射流切割钛合金、不锈钢、碳钢、铜合金、铝合金的实验，结合理论分析与实验结果讨论了磨料水射流切割金属时产生火花的影响因素与临界条件，并建立了数学预测模型。研究结果为磨料水射流在危险工况下的应用与发展提供理论指导。

因质量轻、体积小、传动比大、传动精度和传动效率高等优点，谐波减速器已成为机器人、航空航天、医疗设备等高精度装备中的核心部件。谐波减速器高精度、高性能运行是保障机构精准动作的基础，其发生故障必将影响机构正常运行，甚至造成重大安全事故和经济损失。因此，谐波减速器故障诊断日益得到关注和重视。因特殊的结构、工作原理和工况，谐波减速器故障机理、特点有别于其他减速器，现有减速器诊断方法不能直接应用于谐波减速器。本文系统梳理了谐波减速器故障机理、故障诊断方法等研究进展，以故障信号类型对当前谐波减速器故障诊断方法进行全面总结，分析了谐波减速器故障诊断面临的主要挑战，提出了亟需开展的研究内容，以期为谐波减速器故障诊断发展和进一步研究提供依据与参考。

针对堆叠降噪自编码器网络在强噪声干扰及变负载工况下难以准确识别滚动轴承故障特征这一难题，提出一种基于特征模态分解与堆叠降噪自编码器相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先，采用信号自相关函数对传统基尼系数进行改进。其次，以改进基尼系数作为模态分量评价指标，建立了参数自适应特征模态分解方法，并采用该方法对SDAE网络输入信号进行降噪。最后，将降噪后信号的包络谱输入到SDAE网络中并得到滚动轴承变负载工况下的故障类型诊断结果。基于3个开源数据集的算例分析表明，本文所提方法能够有效提升SDAE网络的滚动轴承故障诊断准确率。通过与其他方法的对比，验证了本文方法具有更好的稳定性和更高的故障诊断准确率。

针对轴承故障诊断中长时域信息建模效率低和时频图像边缘特征提取不足的问题，提出一种级联状态空间建模与动态边缘上下文感知(Dynamic Edge-Contextual Aware Mamba-Transformer, DECAMambaT)的双流故障诊断方法。该方法针对原始振动数据的一维时域信息，构建了时域状态流，相较于平方复杂度的Transformer，本方法进行状态空间建模以形成Mamba-Transformer编码器，在精确捕捉短程局部模式的同时，以线性复杂度高效建模长程依赖，有效表征时域敏感特征。同时，构建了时频边缘流，利用小波变换获得原始振动数据的二维时频图像，相较于CNN仅依赖固定滤波器提取边缘特征，本方法设计可微分边缘敏感掩码实现时频图像冲击特征与背景噪声的自适应分离；此外，设计边界内容感知自适应填充模块保持图像边界拓扑完整性；二者协同构成动态边缘上下文感知卷积，有效提取时频边缘特征。最后，与简单拼接时域与时频域特征的融合策略不同，通道增强与通道门控模块被设计以建立动态通道交互门控机制，生成特征增强向量与动态门控权重，来自适应级联双流信息，实现时域-时频域双向增强的联合表征，显著提升故障判别能力。实验表明，该方法在CWRU和自建实验台轴承数据集AUST上的平均准确率分别达到了99.87%和99.33%，验证了其有效性。

针对分布式声学传感（distributed acoustic sensing，DAS）在带式输送机振动监测中面临的海量数据、多源噪声干扰及实时性要求，本文提出了一种名为变分模态分解-Matrix（variational mode decomposition-Matrix，VMD-Matrix）的框架，将机械振动故障的模态识别问题转化为特征映射和高效检索问题。首先，采用变分模态分解（VMD）方法自适应提取了8条物理独立的内在模态函数（intrinsic mode function，IMF），并对每一IMF的功率谱进行高斯拟合，获得“幅值–中心频率–带宽”三元组特征。通过构建一个8×3维的压缩特征矩阵，每个振动模式的特征被有效地压缩并表示为一个低维向量，保留了模态能量分布和频谱形态等关键物理信息，同时显著降低了数据的维度。随后，结合轻量级机器学习方法，实现了特征的快速检索和故障诊断。实验结果表明，平均检索时间为0.8毫秒，跨批次匹配准确率达到97.2%，分类准确率超过95%，计算效率提升约80%。在秦皇岛港1 km DAS工程现场的验证中，进一步证明了该框架能够实现毫秒级实时报警与故障知识沉淀，并具备高度可解释性和良好的数据库兼容性，为DAS大数据时代的智能监测与设备健康管理提供了一种高效、可扩展的解决方案。

针对轴承微弱故障信息提取困难的问题，本文提出基于形态学与倒频谱的增强滤波方法。为解决多尺度数学形态学中各尺度权重系数难以确定的问题，采用粒子群优化（particle swarm optimization，PSO）算法进行参数优化。首先构建新型滤波算子，通过幅频特性曲线分析结构元素尺度对算子性能的影响；然后利用 PSO 算法开展自适应滤波，以故障特征能量因子（FEF）作为适应度函数，实现多尺度形态学权重系数的智能选择。同时引入倒频谱对故障信号进行二次增强提取；最后利用轴承故障仿真信号与试验故障信号对所提方法的检测性能进行分析。结果表明，所提方法对轴承微弱故障信息具有一定的提取能力，可显著降低信号噪声干扰，具有一定的实际应用价值。

该研究结合热力学、流体力学、弹性力学及转子动力学等理论，建立冲击作用下动静压推力轴承数学模型，采用有限差分法和欧拉逐步积分法对方程进行离散化，编写程序计算得到冲击过程中推力轴承的油膜压力场、承载力以及轴承轨迹变化，在此基础上分析不同冲击幅值、冲击角度以及倾斜角度等对最小油膜厚度、承载力及轴承轨迹等特性的影响。结果表明：不同倾斜角度对轴承最小油膜厚度的影响十分显著，进而对最大油膜压力产生很大影响，但对轴承承载力的影响很小。动静压推力轴承在方向竖直向下大小350N的冲击载荷作用下，最小油膜厚度减小5.8%，承载力增加9.8%。反向冲击载荷会使冲击过程中轴承承载力、轴心位置等特性参数呈现相反的变化趋势。

为进一步提升棚洞垫层的缓冲效果并兼顾节约资源、降低成本，引入轮胎衍生骨料（Tire-derived aggregates，TDA）并与碎石混合形成碎石-橡胶混合垫层。基于圆化多面体离散元法，建立落石冲击碎石-橡胶混合垫层的三维离散元数值模型，模拟不同下落高度（2 m、4 m、6 m）的落石冲击不同TDA含量（0、10%、25%、40%、70%、100%）的松散垫层，分析落石冲击下垫层的动力响应规律并探究其缓冲耗能机制。研究表明：碎石-橡胶混合垫层的缓冲性能明显优于纯碎石垫层，掺入TDA可使落石冲击力峰值降低18% ~ 73%并能使垫层传递力峰值降低32% ~ 68%，且对高冲击能工况缓冲效果的提升更显著；当垫层TDA含量较低时，落石冲击过程中无明显回弹，而垫层TDA含量较高时落石将随垫层一起经历明显的回弹过程，且松散垫层的“动力密实”效应使得回弹后落石的第二次下沉位移明显超过其首次侵入深度（两者均相对于初始垫层表面）；相较于碎石颗粒，TDA颗粒具有低刚度、高弹性、高摩擦、高阻尼、大长宽比等特点，故TDA含量较多的垫层能储备更高的接触应变能，阻尼耗能占总耗能的比例也明显提高。研究成果可为今后棚洞结构优化设计及既有劣化棚洞垫层的改良提供新的视角和理论依据，同时也为提高废旧轮胎的重复利用率提供了一条潜在途径。

基于绿色发展的需要，竹材在建筑、航天、交通运输等领域的应用越来越被广泛重视。为进一步探究胶合竹（glued laminated bamboo，glubam）在低温下的力学性能，研究了两种含水率（绝干、气干）和两种荷载方向（平行于胶合面、垂直于胶合面）的glubam胶合竹在低温环境下（-196℃～20℃）与经历冻融循环后的冲击性能。通过摆锤冲击试验分别测量了两种材料在低温环境下与经历五次冻融循环后的冲击韧性和冲击抗弯强度。结果表明，厚篾glubam在低温下冲击韧性随温度降低呈现先降低后上升的趋势，其冲击抗弯强度受荷载方向影响较大。薄篾glubam在低温下冲击韧性变化幅度较小，其冲击抗弯强度变化与含水率相关。冻融循环对glubam的冲击抗弯强度有不同程度的削弱，在超低温（-80℃、-196℃）下削弱更明显。

为研究海域近断层地震动的特征，基于日本海底观测台网68387组海域三分量地震动记录，分别通过小波分析、能量法、HHT法，识别出49条海域脉冲型地震动。基于识别出的海域脉冲型地震动，建立了海域速度脉冲周期和矩震级的回归模型、海域速度脉冲幅值与矩震级和断层距的回归模型并与前人模型进行了对比。研究表明：海域速度脉冲周期较陆域脉冲周期在小震级时偏大，而在大震级时偏小。海域速度脉冲幅值在断层距较小时，小于陆域速度脉冲幅值，而随着断层距的变大，逐渐高于多数陆域模型，且衰减速度更慢。本文通过识别海域脉冲型地震动、分析特征和建立的海域脉冲参数模型，可为海洋工程结构的抗震分析提供海域脉冲型地震动输入模型。

耗能减震技术是提升结构抗震性能的重要措施，在实际工程中应用广泛。目前对于耗能减震结构的设计往往需要大量的非线性时程分析进行反复迭代，设计过程耗时费力，严重降低了设计效率。鉴于耗能减震结构归属于非比例阻尼体系，提出适用于其抗震设计的复振型分解反应谱设计方法（CCQC）。该方法与我国规范贴合紧密，且可避免传统设计方法中非线性时程分析，具有迭代收敛快、设计效率高等优点。利用所提设计方法对平面钢框架结构进行耗能减震设计，并建立原框架和耗能框架结构的数值模型，通过非线性动力时程分析对所提设计方法的有效性进行评估。研究结果表明：当地震强度较大时，不同等效线性化方法下CCQC计算得到的结构动力响应差异显著；利用所提设计方法可使结构的层间位移角响应满足规范限值要求，且可实现结构的多水准抗震性能化设计，满足“中震不坏，大震可修，巨震不倒”多水准抗震性能目标；与原框架结构相比，耗能器可显著提升结构抗震性能，其屈服耗能机制与“中震不坏，大震可修，巨震不倒”的性能目标一致，即中震时不屈服，大震和巨震时耗散地震能量，以保护主体结构，巨震时不发生失效。研究成果对耗能减震结构的设计及实际应用具有重要意义。

为提高穿斗式木结构稳定性,提出框架间填充木剪力墙方案。设计制作两榀带有木剪力墙的两层两跨足尺穿斗式木框架试验模型，开展低周反复荷载试验研究其抗震性能。试验结果表明，木剪力墙显著提升了框架的初始刚度和承载力，但随着加载位移增大，其与榫卯节点的协同工作性能劣化导致耗能效率降低，甚至加剧刚度退化。木剪力墙带檐架木框架因檐架的拉结作用，反向承载力较木剪力墙填充框架提升36.1%，耗能能力更优，但延性系数略低。两试验模型位移角均达1/14.5以上，延性系数大于3，表明穿斗式木结构具备良好的变形能力。研究为传统木结构的抗震安全性能提升积累了试验数据，奠定了试验基础。

振动是影响多旋翼飞行器性能的重要因素之一。本文考虑多旋翼振动叠加特性提出一种基于相角寻优实现多旋翼飞行器机身振动抑制的方法。以大尺寸变距四旋翼无人机为减振设计对象，首先，基于哈密顿原理构建四旋翼无人机全机动力学模型，采用时间有限元法计算机身振动并与试飞振动数据对比验证模型可靠性；其次，根据旋翼相角差及振动仿真计算结果训练了不同飞行状态下的Kriging代理模型，以摄像头位置振动为目标，飞控系统位置及四副支臂与机身连接位置处振动为约束条件，采用自适应EI加点准则提高代理模型全局计算精度；最后，在此基础上获取了不同飞行状态下的最优相角组合数据库，使得18km/h、36km/h、54km/h及72km/h稳定平飞状态下目标位置处综合减振效率达到81.1%、82.6%、83.8及77.1%，证明其是一种可行的振动抑制方法，该技术为多旋翼飞行器振动控制领域的研究和技术创新提供了新的方向。

基于铝合金搭接板对飞机蒙皮铆接处疲劳裂纹扩展过程及声发射(AE)信号频率特性进行了试验研究，通过对裂纹萌生、裂纹扩展、断裂三个阶段采集到的AE信号进行时频分析，确定了飞机蒙皮铆接处疲劳裂纹扩展过程中声发射信号的特征频率范围为100-175kHz。本文在上述试验研究的基础上，提出了一种基于AE信号特征频率的飞机蒙皮疲劳裂纹识别方法，将疲劳裂纹与AE信号特征频率建立联系，可以做到准确识别疲劳裂纹，同时还解决了在试验过程中环境噪声干扰的关键性问题。在后续疲劳试验中提出了以无损检测为主、声发射监测为辅的基于AE信号特征频率的全机疲劳试验飞机蒙皮裂纹检测方法，在某货运飞机的全机疲劳试验中得到了应用，证明了该方法的有效性，为飞机蒙皮铆接处失效研究提供了理论和试验依据。