摘要:文章采用波传播法研究了低频下水中壳体的振动与响应。水中壳体由有限长加流体载荷的圆柱壳和两端的圆形端板组成，其中外部流体载荷用无限长模型进行近似处理。为了模拟推动系统的激励及船体上某一点激励，文中分别考虑了不同位置的轴向载荷和径向载荷，讨论了单个周向模态下的位移在总位移中的比重。文中主要研究了四种载荷，即作用在端板中心的轴对称载荷、作用在端板与圆柱连接处的轴向载荷、作用在连接处的径向载荷和作用在壳体中间的径向载荷，比较得出了轴对称和非轴对称、同一点不同方向载荷、同一方向不同位置载荷的响应位移的不同。此外，文章研究了两端端板对不同载荷下水中壳体响应的影响，得出了端板主要抑制了壳体的较高阶模态下径向位移的结论。文中解析法结果与有限元法结果进行了比较，验证了该方法的正确性。

摘要:周期结构具有通频和禁频特性，使其在动态载荷的滤波器、具有主动控制功能的结构研究中得到了重要应用。基于Timoshenko梁理论，考虑基梁和压电片的转动惯量和剪切效应，采用有限元法和传递矩阵法推导了波在周期性地粘贴压电片的Timoshenko梁中的传播模型，分析了几何尺寸和材料特性对其频带性质的影响，并与Bernonlli-Euler梁理论得到的结果进行了对比。研究表明，当基梁与压电层厚度比达到40时，禁带带宽减小了54%，因此对于周期结构中的深梁，应舍弃Bernonlli-Euler梁理论而采用Timoshenko梁理论建立的模型；对于不同尺寸和材料特性的压电周期结构，频带性质会有很大不同，可以通过调整结构的参数来改变其频带性质，从而改变波动在结构中的传播特性。分析结果对压电周期结构的滤波特性研究提供了理论参考。

摘要:针对传统无转速阶比存在低阶拟合阶次模糊和高阶拟合频率积分方程难求解的问题,提出了一种基于稀疏信号分解和分段拟合积分逼近的无转速计阶比方法。根据啮合频率的稀疏信号分解动态时间支撑区对瞬时转频分段,并进行低阶多项式拟合,采用积分逼近方法代替求解方程,确定等角度重采样时刻,准确实现无转速计下的阶比分析。仿真和实测信号试验结果表明：基于啮合频率动态时间支撑区对瞬时转频分段,既能保证各段内频率变化简单,又能使分段最少；在各分段内采用2阶多项式就能准确拟合,解决了单个多项式整体拟合精度不高、缺乏自适应性的问题；积分逼近求解等角度重采样时刻,不需要求解方程,有效解决了方程无解、无实数解影响阶比结果的问题；基于稀疏信号分解和分段拟合积分逼近的无转速计阶比方法,为无转速计条件下旋转机械变转速过程信号阶比分析提供了一种新的有效途径。

摘要:发展一种输入未知条件下的自适应广义卡尔曼滤波（Adaptive Extended Kalman Filter with Unknown Inputs，AEKF-UI）方法，在线复合反演系统参数与未知输入，结合基于改进粒子群优化算法的自适应技术实现系统时变参数追踪，进而识别结构损伤，包括损伤发生的时间、位置和程度。建立基础隔震结构实验模型及理论模型，其中隔震层的非线性动力学特性通过Bouc-Wen模型描述。对基础隔震结构进行振动实验研究，采用刚度元件装置模拟时间、位置和程度不同的结构损伤，基于测得的加速度响应和AEKF-UI方法进行实时系统参数与未知输入的同步反演。研究结果表明，在两种典型地震波激励下，AEKF-UI方法得到的识别值与参考值相一致，验证了该方法在系统辨识中的有效性和准确性。

摘要:以往的文献在分析流场中圆柱壳的声振特性时，往往将流场简化为理想状态，忽略了粘性的影响。本文以浸没在粘性流场中的无限长弹性薄圆柱壳为研究对象，研究了流体粘性对频散特性的影响规律。首先，分别用Flügge薄壳理论和势函数方法分析壳体结构振动和外部流体声场。然后，通过壳壁外表面的运动协调条件，建立此耦合系统的声振耦合方程，进而采用Winding-Number围线积分法搜索求根，重点求取和分析了粘性流场中无限长弹性薄圆柱壳的频散曲线，并与理想流体中的特性作了对比，得出了一些有价值的结论，有助于理解粘性的影响及程度。

摘要:颗粒阻尼器具有不改变结构形状、附加质量小等特点，在其它被动阻尼常失效的恶劣环境下仍具有良好的减振效果。然而，传统的颗粒阻尼器设计通常依靠试验的方法。将研究颗粒阻尼技术在汽车制动鼓减振降噪领域的应用，基于离散元和有限元的耦合方法分析颗粒阻尼在汽车制动鼓上的应用，使颗粒阻尼减振器在旋转结构上的研究成为可能。结果表明：颗粒阻尼技术在汽车制动鼓减振降噪领域的应用是可行的，仿真结果与试验结果具有很好的一致性。

摘要:针对汽车制动器的噪声抑制问题，基于可靠性分析理论，将蒙特卡洛法与响应面法相结合，提出了一种汽车盘式制动器系统振动稳定性的可靠性分析方法。该方法针对制动噪声产生具有不确定性的特点，引入随机和区间不确定性参数对制动器系统进行描述，建立包含随机参数和区间参数的制动器不稳定特征值的响应面近似模型，进而采用Sobol'全局灵敏度分析法和蒙特卡洛法分别对不确定参数的全局灵敏度和系统稳定性的可靠度进行分析。用该方法对某车的浮钳盘式制动器系统进行研究，分析了系统稳定性的可靠度和不确定参数的全局灵敏度，甄别了不确定性参数对系统稳定性的影响，并从可靠性角度提出了改善制动器系统振动稳定性的工程措施，不确定性分析技术的引入提高了传统研究方法的适用性，对抑制制动噪声具有重要参考价值。

摘要:阻尼系数和刚度系数是隔振设计中分析隔振器性能的重要参数，其测试技术是确定相应数值的有效途径。针对大阻尼粘性流体微振动隔振器，本文提出一种测试多参数模型阻尼系数和刚度系数的简化测试方法。应用机械阻抗等效将多参数模型简化为便于测试的两参数模型，通过自行设计相应的试验测试平台，对等效参数及隔振器各组件刚度系数进行测试。将数据处理所得振动模型数据输入到Simulink仿真模型中，得到隔振器整体等效阻尼系数和等效刚度系数，并与试验直接采用迟滞环法得到的对应参数进行比较，二者相对误差均在5%以内，有效地证明了本方法的可行性与可用性。本方法突出的优点为它还可以得到阻尼系数和刚度系数随频率的变化规律，对于隔振设计具有重要的参考价值。本方法可推广用于一般隔振器阻尼系数和刚度系数的测量。

摘要:预测特征提取是设备故障预测中的关键问题,它直接关系到故障预测的可信性。滚动轴承故障信号具有典型的非线性特征,利用分形维数可以定量描述其复杂性和不规则度。首先对分形维数的形态学计算方法进行介绍,然后对形态学覆盖的定义进行扩展,提出了三种形态学分形维数广义估算方法,对其精确性和计算效率进行了对比分析。最后,提出基于形态学分形维数的和灰色关联分析的性能退化状态识别方法,采用轴承实测数据验证了该方法的有效性。

摘要:研究了含分数阶微分项的Duffing振子的亚谐共振，利用平均法得到了系统的一阶近似解。提出了亚谐共振时等效线性阻尼和等效线性刚度的概念，分析了分数阶微分项的系数和阶次对系统动力学特性的影响。建立了亚谐共振定常解的幅频曲线的解析表达式，并得到了亚谐共振周期响应的存在条件和稳定性判断准则。最后进行了数值解和解析解的比较，证明了解析结果的准确性，并通过数值仿真研究了分数阶微分项的参数对亚谐共振解的存在条件、稳定性条件和系统幅频曲线的影响。

摘要:研究了多输入多输出正弦加随机混合振动试验的控制方法，指出混合信号中正弦信号和随机信号的精确分离是提高控制精度的关键因素。提出了具有滤波特性的不相关积分法在时域中识别正弦信号，避免了频域识别的泄露误差问题，详细地推导了将给定频率的正弦信号从混合信号中分离出来的公式；数值计算显示该方法的识别精度达到0.44%。以一悬臂梁作为研究对象建立两输入两输出振动试验系统模型，使用比例均方根控制算法和正弦幅值修正法分别对随机振动和正弦振动进行修正，将随机信号控制在参考谱的±3dB以内，将正弦信号的幅值控制在参考值的±10%以内，满足振动试验要求。

摘要:压电振动能量采集器是一种新型的力(加速度)-电耦合转换输出器件,为了提高单自由度悬臂梁压电振动能量采集器的输出功率和工作频带,通过在单自由度悬臂梁压电振动能量采集器模型基础上增加一个弹性放大器的方法,构造形成了具有两自由度的宽频压电振动能量采集器。利用ANSYS有限元软件建立了宽频压电能量采集器的有限元力-电耦合模型,数值分析了模型中各参数(如质量比、阻尼比以及负载电阻等)对系统力特性(速度、加速度等)和电输出特性(电压、电流、输出功率等)的影响。研究结果表明：大的质量比和小的阻尼比能够提高压电悬臂梁能量采集器的输出功率并拓展其工作频带；短路谐振状态下的匹配电阻能够使能量采集器产生较大的输出电流,而开路谐振状态的匹配电阻能够使能量采集器产生较大的输出电压,优化后的短路谐振和开路谐振最大输出功率分别达到4386.5 mW/g2和4263.4 mW/g2。频带宽度达到10 Hz,且是SDOF系统的5倍。

摘要:针对具有大加减速轴向移动结构, 为抑制结构振动和避免控制溢出, 采用广义Hamilton原理建立了结构无限维模型, 并基于该无限维模型, 运用边界控制技术和Lyapunov直接法设计了边界控制器, 用于轴向移动结构的振动主动控制. 所设计边界控制器避免了控制溢出问题, 并能保证控制系统的稳定性和一致有界性. 仿真结果表明, 文中边界控制方法能有效抑制了结构的振动.

摘要:提出一种基于拉普拉斯特征映射流形学习算法(Laplacian Eigenmaps,简称LE)和改进多变量预测模型(Variable predictive model based class discriminate,简称VPMCD)的滚动轴承故障诊断方法,首先对振动信号进行局部特征尺度分解(Local characteristic scale decomposition,简称LCD),并提取各内禀尺度分量(Intrinsic scale component,简称ISC)的特征构造高维特征向量,接着采用LE算法挖掘出高维数据中包含有效信息且具有内在规律性的低维特征,然后输入到基于Kriging的改进多变量预测模型(Kriging-Variable predictive model based class discriminate,简称KVPMCD)分类器中进行模式识别。该方法充分利用并有效结合了LCD在信号处理、LE在挖掘特征信息和KVPMCD在模式识别方面的优势,实现了滚动轴承故障特征提取到故障识别的全程诊断。实验分析结果表明,基于LE算法和KVPMCD的分类方法可以有效地对滚动轴承的工作状态和故障类型进行识别。

摘要:本文提出了基于比例柔度矩阵LU分解的结构损伤定位方法。该方法从结构振动响应入手,首先识别出结构前几阶模态振型和频率,构建结构比例柔度矩阵；然后对损伤前后的比例柔度矩阵差进行LU分解；最后基于U矩阵和曲率方法构建损伤指标对损伤进行定位。基于某20层框架结构进行了数值模拟损伤定位研究；并在实验室设计、建造一个6层集中质量剪切型框架模型,基于该模型分别进行了振动台试验和脉冲激励试验。模拟和试验下的单损伤和多损伤工况结果均表明：提出的方法能准确地对结构损伤进行定位。该方法只需要损伤前后测点的振动响应数据,不需要结构有限元模型,避免了复杂的结构有限元模型建模和模型修正工作；并且构建一个满足精确度的比例柔度矩阵只需要结构的前几阶低阶模态参数,而低阶参数的识别准确性相对较高,这些优点均为该方法的工程应用奠定了基础。

摘要:本文针对舵结构系统在飞行当中出现的自激振动现象,提出了含间隙和库仑干摩擦舵结构系统在非定常气动力作用下的振动力学模型,基于理论分析揭示了舵结构系统飞行自激振动现象的发生机理,并通过数值计算模拟了包含高次谐波的舵结构系统自激振动,得到了与飞行实测结果一致的现象和规律。

摘要:提出了一种基于部分集成局部特征尺度分解（Partly ensemble local characteristic-scale decomposition， PELCD），拉普拉斯分值（Laplacian score, LS）特征选择和基于变量预测模型模式分类（Variable predictive model based class discrimination，VPMCD）的滚动轴承故障诊断模型. PELCD是新提出的一种基于噪声辅助数据分析方法，克服了局部特征尺度分解的模态混淆问题，与传统的基于噪声辅助数据分析方法相比有一定的优越性，论文将其应用于滚动轴承振动信号的预处理. 之后提取振动信号PELCD分量的时域和频域统计特征及振动信号的时频联合域特征；同时为了降低特征向量维数，提高诊断效率，采用LS优化特征向量. 再将优化的特征向量输入到VPMCD分类器进行训练和测试. 滚动轴承实验数据分析结果表明该模型能够有效地诊断故障程度和故障类型.

摘要:针对汽车盘式制动器摩擦产生振动的问题，提出了考虑时变摩擦系数的制动盘和摩擦片耦合的两自由度简约模型。基于劳斯赫尔维茨标准，分析了制动器模型的稳定域和不稳定域，并辨识了参数取值范围和共振频率。采用具有物理意义的参数数值，阐述了模型中不同角度与极限环稳定性和幅值的关系。基于两个参数的分岔图，分析了制动器系统的非线性动力学特性，证明了该系统存在混沌现象。分析结果表明摩擦片的质量、刚度及制动盘的转速等因素对制动器系统稳定性影响较大，为合理设计制动器系统及控制其振动提供理论依据。

摘要:在连续小波变换的基础上，运用同步挤压和时间窗思想，提出了新的时变结构损伤识别指标。通过简支梁刚度突变、刚度线性变化和简支梁多点时变损伤三个数值算例对提出的损伤指标进行了验证，结果表明：该指标能够有效地识别结构的时变损伤，且时间窗的选取基本上不影响时变损伤指标的取值。

摘要:综合考虑齿轮时变啮合刚度及齿轮误差等内部激励的影响,建立了单对齿轮扭转振动物理模型,采用龙哥库塔法进行求解, 得到了齿轮节点位移。分析齿轮几何参数对齿轮啮合的振动噪声的影响,并采用修正Kato公式法对振动产生的噪声进行了定量计算。结果表明该方法可以较好地对齿轮振动所产生的噪声进行定量计算,为齿轮系统的降噪设计奠定了基础。

摘要:本文进行了单瓦钙塑瓦楞纸板的平压静态测试及冲击测试,得到并分析了钙塑瓦楞纸板静态应力-应变曲线及半正弦脉冲激励的下应力-应变曲线。根据测试数据的变形特征、载荷性质与加载速度的特性,建立了钙塑瓦楞纸板的静态非线性本构模型及动态非线性粘弹塑性本构模型,成功识别出模型中的参数。所得到的动态模型可直接应用于考虑钙塑瓦楞复合纸板箱缓冲作用的产品跌落冲击响应与优化设计。