摘要:基于对行星齿轮传动系统高传动效率和低噪音等要求，以行星齿轮传动系统为研究对象，采用集中参数法建 立了考虑偏心误差和安装误差的斜齿行星齿轮传动系统的弯?扭?轴耦合动力学模型，利用四阶 Runge?Kutta 法求解 动力学方程得到行星齿轮的动态啮合力、动态传动误差和动载系数等动态特性，并以此为评价指标展开行星齿轮的 修形研究。建立了齿廓修形后的齿面方程和考虑齿面修形的动力学方程，研究不同修形量的行星齿轮传动系统动 态特性变化。研究结果表明，随着修形量的增大，行星齿轮的动态啮合力、动态传动误差和动载系数都有不同程度 的降低，降到最低值后又开始增大，最终确定齿轮的合理修形量。经过整机性能测试发现合理修形下的行星减速器 振动噪声降低、传动性能提升，为行星齿轮传动系统的减振降噪、传动效率提升设计提供了理论支撑。

摘要:提出一种连接界面黏滑摩擦行为的非线性载荷重构方法。基于非线性动力学子结构建模方法，将复杂连接 结构视作线性子结构和非线性连接两部分，通过虚拟非线性激励载荷进行关联。以线性子结构为研究对象，采用两 次动刚度矩阵求逆的反转技术消除传递函数的病态奇异性，建立观测点自由度和非线性连接自由度之间的传递关 系。考虑连接界面黏滑摩擦行为的影响，将观测的非线性动力响应进行谐波级数展开，直接辨识连接界面的局部非 线性接触载荷。利用螺栓连接梁结构的数值仿真和实验结果进行验证。结果表明：重构的虚拟非线性激励载荷能 够直接反映连接界面黏滑摩擦行为的影响，并且能够有效地识别螺栓连接界面预紧性能的变化。

摘要:通过时频分解技术，将复杂的多模态信号分解成单模态成分，从而可以采用比较简单可靠的单模态识别方法 对机械结构复杂模态信号进行参数辨识。经验小波变换（EWT）算法能有效解决模态分离问题，一些改进型 EWT 算法能有效克服噪声干扰，但是在模态重构时，滤波器彼此重叠、临近模态互相干扰，会不可避免地出现重构模态失 真。本文针对模态分离重构问题展开研究，分析了 EWT 算法在模态分离重构中面临的重构失真问题，提出了基于 迭代截断奇异值分解（ITSVD）方法的改进算法，并在仿真信号和含结合面机械结构模型振动响应信号上进行了应 用。结果表明，所提 ITSVD?EWT 算法能够更好地实现机械结构模态分离重构。

摘要:目前传统的盲文书籍已经难以满足盲人的阅读需求，本文基于超声振动产生的挤压膜提出了一种超声谐振 式盲文点显胞元。理论推导了决定挤压膜气动力学特性的 Reynolds 方程，利用挤压膜的“活塞效应”得到了输出托 浮力的力学模型及近似解，利用搭建的实验平台开展了盲文点显胞元的振动特性测试和输出性能测试。结果表明： 该盲文点显胞元的谐振频率为 30.8 kHz，激励电压峰峰值在 130~200 Vpp 时，可以形成稳定且具备一定托浮能力的 挤压膜。理论计算值与实验实测数据基本吻合，实验中三种不同质量的试样可被托起 13.92~47.71 μm 的高度，盲 文点显胞元具备足够的输出性能。

摘要:介绍了一种基于计算机视觉的结构模态参数辨识方法，对于连续、长时间的采样视频，该方法通过设置局部 “虚拟”测点、放大视频切片的处理方式，保证了测量结果的精度和分辨率，同时显著提高了数据处理效率。该方法 具体步骤包括：拍摄被测结构在外激励下响应历程的一段视频；通过图像边缘检测算法在结构边缘处设置若干“虚 拟”测点；通过光流法提取测点的表观运动响应，并利用随机子空间法辨识结构的模态参数；依次截取与每一阶模态 对应的整周期运动视频，通过运动放大算法获得结构的全场工作模态振型。开展了模型飞机的单频振动试验，结果 表明视觉测振的频率误差小于频率分辨率。开展了悬臂梁的模态分析试验，利用相机和激光多普勒测振仪同时进 行动力学响应测量，结果显示提出的视觉方法与激光多普勒测振仪对悬臂梁结构前五阶模态频率的测量误差不超 过 0.35%，阻尼比的测量误差不超过 14.6%，两者振型的 MAC 值高于 94%，测量结果基本吻合。

摘要:递推最小二乘（Recursive Least Squares， RLS）算法因其简单、快速的特点，在微振动自适应控制领域被广泛 应用。由于微振动主动控制系统中扰动环境的特殊性及复杂性，需要重点考虑微振动控制中所采用的参数自适应 算法在参数估计过程中的鲁棒性。针对多输入多输出（Multiple Input Multiple Output， MIMO）微振动主动控制系 统，基于无限冲激响应（Infinite Impulse Response， IIR）滤波器，提出一种结合死区和归一化的 MIMO 鲁棒参数自适 应算法，并给出其详细的算法推导与收敛性分析。在此基础上，通过构建三自由度微振动主动振动控制实验系统， 针对单频窄带扰动、双频窄带扰动展开了对比实验分析，相关的实验结果验证了所提出鲁棒参数自适应算法的可行 性和鲁棒性。

摘要:反作用飞轮是重要的卫星姿态控制执行机构，也是星上最主要的微振动源。针对反作用飞轮转速范围宽的 工作特点，本文提出采用六脚隔振装置结合电磁分流阻尼技术的隔振方法。考虑陀螺效应的耦合作用，建立了反作 用飞轮与隔振装置的一体化动力学模型。通过理论分析和数值仿真，研究了陀螺效应对系统的模态、固有频率以及 隔振性能的影响，并分析了关键参数对系统隔振性能的影响。开展了隔振优化设计，对优化后的隔振性能进行分 析，并对隔振装置中的单个隔振单元进行实验验证，验证了电磁分流阻尼和弹簧刚度对隔振性能的影响。

摘要:以一阶剪切变形理论为基础，采用谱几何法对不同边界条件下复合材料双层球壳与环板耦合结构振动特性 分析模型进行构建，其中采用人工虚拟弹簧技术模拟耦合结构的边界条件。根据耦合处的连接关系，通过布置耦合 弹簧模拟器对子结构之间的耦合关系进行模拟。应用哈密顿原理对复合材料双层球壳与环板耦合结构的特征方程 进行推导，对耦合结构的固有特性和稳态响应进行求解。将所得结果与有限元结果进行对比，验证了计算的正确 性。分析了几何参数、材料参数对复合材料双层球壳与环板耦合结构振动响应的影响。

摘要:不确定因素普遍存在于气动弹性系统的优化设计中，但传统气动弹性优化设计技术并未考虑材料属性、大气 环境、几何尺寸等不确定因素，存在最优化目标对设计参数变化敏感，也可能会发生预期之外的颤振失效。基于此， 本文通过对传统优化模型中目标函数的鲁棒性处理和对约束条件的可靠性处理，发展了计及可靠性与鲁棒性的区 间优化模型，并将该优化模型应用于气动弹性系统的优化设计中。针对超声速气流下的复合材料层合板和蜂窝夹 层板结构进行了考虑不确定性的颤振优化设计，在满足颤振约束指标的条件下，实现了结构减重的设计目标。

摘要:针对中国拟自助研发设计的公铁两用运输车，在编组连挂时由车钩经转向架传递至车体的载荷，其传递路径 及规律尚不明确的问题，进行了试验测试与仿真研究。该车型的转向架在纵向能传递载荷的部件包括牵引板与抗 蛇行减振器装置，需掌握载荷传递路径及其大小以便为后续结构部件的强度考核提供支撑。试验中，对转向架可能 传递纵向载荷的部件进行了布点和载荷测试。仿真研究中，根据铁道车辆多体动力学理论与建模方法，建立了 3 车 体 4 转向架的编组模型，模拟碰撞机车为含质量与速度的简化质量块。建立了抗蛇行减振器装置的力学模型，其力 学结构为阻尼与刚度的串联模型；而构架到车体的纵向连接部件为牵引板?抗蛇行减振器装置的并联结构。运用多 体动力学软件 SIMPACK 进行求解。结果表明：车钩与牵引板所受纵向载荷会随着碰撞体冲击速度的增大而增大， 仿真结果略小于试验结果，但规律一致，且牵引板所受冲击载荷小于车钩载荷；而抗蛇行减振器装置结点几乎不受 纵向载荷，与牵引板受载相比可忽略不计。由试验与仿真结果对比分析，明确了冲击载荷经车钩传递至车体时，几 乎完全通过转向架上的牵引板传递，抗蛇行减振器装置作用很小，相关结果能够用于该车结构的优化设计及为部件 强度校核提供载荷谱。

摘要:中小跨径桥梁在中国公路桥梁中占比大，其伸缩缝服役环境恶劣，易发生损伤造成过往车辆剧烈振动、桥梁 支座损伤等病害。为探明伸缩缝、支座参数对简支梁桥车致动力响应的影响，建立了车?伸缩缝?桥梁耦合动力响应 （VBCV?J）数值分析方法，并通过实测数据验证了该方法，进而开展了伸缩缝、支座参数影响规律的研究。研究结 果表明：车速与车辆的振动密切相关，在车速较高、路面状况“一般”时，伸缩缝、梁端的冲击效应会超出规范值。伸 缩缝中梁高于路面会导致该部件的冲击效应增大明显，反之则有所减小；而伸缩缝中梁高于或低于路面，均会造成 该桥梁端冲击效应增大。伸缩缝弹性支撑刚度的降低、主梁边支座脱空均会引起伸缩缝、主梁梁端的冲击效应增 大。支座刚度降低则主要导致主梁整体的冲击效应增大。伸缩缝的破损不仅影响自身冲击效应，还会大幅增大简 支梁桥梁端构件的冲击作用，在设计和养护中，应对伸缩缝及梁端构件给予足够的重视。

摘要:为提升传统阻尼伸臂（CDO）体系的减震效果，基于惯容?刚度?阻尼三元被动减振理论，开展了惯容?负刚 度?阻尼伸臂（INSDO）体系减震性能增效研究。采用 Clough?Penzien 谱模型模拟平稳随机激励，利用增广状态空间 建 立 结 构?阻 尼 器?激 励 系 统 的 运 动 方 程 ；通 过 求 解 Lyapunov 方 程 获 得 随 机 地 震 作 用 下 结 构 响 应 的 均 方 根 值 （RMS），基于结构最大有害层间位移角与加速度的多目标控制确定了 INSDO 体系的最优参数；分析评估了典型实 际地震作用下 INSDO 体系的减震性能。结果表明：在 El?Centro 和 Kobe 地震波作用下，相比 CDO 体系，INSDO 最 优化体系降低了底层位移角 RMS 均值的 57.97%，以及顶层绝对加速度 RMS 均值的 36.99%，验证了多目标优化方 法的有效性；相比单独引入惯容或负刚度单元，同时引入两种单元可进一步放大阻尼单元的位移，提升阻尼器耗能 与地震输入能量的比值，实现 INSDO 体系减震性能增效。

摘要:采用简化方法对大跨连续刚构桥的抗震性能进行高效和准确的评估，在该类桥梁的设计和加固改造时是非 常必要的。耐震时程法作为一种评估桥梁抗震性能的简化方法，只需要一次时程分析就可以实现桥梁从完好到倒 塌的全过程分析。为研究耐震时程法在评估大跨连续刚构桥纵向抗震性能的适用性与精确性，本文以一座大跨波 形钢腹板连续刚构桥为研究对象，基于中国公路桥梁抗震设计规范设计反应谱，生成 3 条耐震加速度时程曲线作为 地震输入，同时选择 16 条天然地震动进行增量动力分析，对比研究了该连续刚构桥地震响应特征。研究结果表明： 耐震时程分析结果处于增量动力分析结果的包络线之内，耐震时程法中位值与增量动力分析结果的均值曲线吻合 较好，因此，耐震时程分析方法可以作为大跨连续刚构桥抗震性能评估的一种高效率方法。

摘要:针对提出的串并联调谐质量阻尼器（TTMD）减震系统，采用粒子群算法，在频域内对多自由度结构?TTMD 系统进行优化分析。建立多自由度结构?TTMD 系统减震控制仿真分析模型，分别考虑不同类型实际地震记录，在 时域内研究了 TTMD 对结构地震响应的控制效率，并与相同总质量比的调谐质量阻尼器（TMD）进行比较。进一 步考虑了结构刚度发生 10% 和 30% 退化的情况，分析了 TTMD 系统对刚度退化结构的减震效果。数值结果表明， TTMD 系统减震性能和鲁棒性能优于 TMD 系统，且具有阻尼需求小、安装简单、易于实现等优势，是一种增强型减 震系统。

摘要:通过对小型铅芯橡胶支座（LRB）进行剪切试验，研究了支座剪应变、压应力和加载频率对支座等效水平刚度、屈服 后刚度、屈服力和等效阻尼比的影响。结果表明：随着剪应变的增大，支座的等效水平刚度和屈服后刚度减小，屈服力增 大，等效阻尼比呈线性减小；随着竖向压应力的增大，支座的等效水平刚度减小，屈服后刚度呈线性减小，屈服力和等效阻 尼比呈线性增大；加载频率对支座的剪切性能基本没有影响，可以忽略；100% 剪应变以内，施加的剪应变和压应力没有 对隔震支座造成损伤；剪应变超过 100% 的大变形和大压应力会使支座进入塑性，造成支座部分永久性损伤。建议根据 振动台试验的工况顺序及支座在振动台试验的最大实际变形设计拟静力试验的工况。提出日本规范等效水平刚度计算 公式的修正系数，并与振动台试验实测值进行对照，证明了修正后的计算公式计算精度有所提高。

摘要:土工袋具有承载力高、阻尼大、造价低等诸多优点，是一种适用于村镇地区中、低层房屋的减/隔震材料。通 过开展室内循环剪切试验对土工袋组合体的剪切应力?剪切应变关系、动力特性参数以及抗剪强度进行分析讨论， 探究不同竖向应力与剪切应变幅值条件下土工袋组合体动剪切模量与等效阻尼比的变化规律，同时研究了循环次 数对土工袋组合体动力特性参数以及抗剪强度参数的影响。试验结果表明：在小变形情况下，土工袋组合体的峰值 剪切应力和动剪切模量随着循环次数的增加而逐渐增大，等效阻尼比则随着循环次数的增加而逐渐减小；在大变形 情况下，土工袋组合体发生层间滑移并出现界面软化现象，此时的峰值剪切应力（抗剪强度）随着循环次数的增加而 逐渐减小，动力特性参数随循环次数的变化与小变形情况下完全相反。随着循环次数的增加，土工袋组合体的抗剪 强度参数似摩擦角逐渐减小，似黏聚力逐渐增大并趋于稳定。在剪切应变幅值较大的情况下，土工袋组合体通过袋 内土体的剪切变形以及土工袋层间滑移产生摩擦耗能，具有较好的减振消能效果。

摘要:为解决编码器的瞬时角速度（Instantaneous Angular Speed， IAS）信号中旋转部件故障特征微弱的难题，本文 提出一种平均降采样多周期微分均值（Average Down?Sampling Multi?period Differential Means，ADSMPDM）的故 障特征增强方法。基于 IAS 信号的估计特性，开展了 IAS 信号的平均降采样研究，验证了平均降采样具有抑制随机 噪声的特性；基于平均降采样抑制随机噪声特性、降低计算成本和减小存储空间的优势，结合多周期微分均值的累 积特性，提出一种 ADSMPDM 算法对原始 IAS 信号中的旋转部件故障分量进行增强处理；通过阶次谱分析揭示故 障特征。采用仿真数据和实验数据进行验证分析，并与快速谱峭度、可调整多点优化最小熵反卷积、离散随机分离 和谱幅值调制算法进行对比，验证了 ADSMPDM 算法增强旋转部件故障特征的有效性和优势。

摘要:针对风电轴承故障源域数据和目标域数据特征分布不同而导致的故障诊断精度偏低问题，提出一种利用改 进残差神经网络进行风电轴承故障迁移诊断的方法。该方法将卷积核和池化核设定为与一维振动信号卷积运算相 适应的尺寸，从振动信号直接提取轴承的故障特征；在一维残差网络中同时使用批量归一化和实例归一化，进一步 增强模型的特征提取能力；在模型训练阶段，通过源域数据和目标域数据的多核最大均值差异构建新的损失函数， 以提高模型在不同分布数据集上的迁移学习及分类能力。利用故障轴承实验数据对方法的有效性进行验证，结果 显示，即使受到轴承变转速运行工况和故障振动信号含噪声干扰成分的双重影响，该方法仍然可提取出轴承故障的 重要特征，并实现不同工况轴承故障的迁移诊断和准确分类，这对于发展复杂环境下的旋转机械智能故障诊断技术 具有参考价值。