摘要:以一复杂的异型钢管混凝土拱桥为对象，根据运营期间车辆交通荷载引起的余振实测结果，用小波变换（wavelet transform,简称WT）和特征系统实现法（eigensystem realization algorithm，简称ERA）两种方法对结构模态参数识别结果进行了对比，讨论了两种方法在复杂结构体系模态参数识别中的适用性。进一步以ERA识别方法为对象，比较了记录波除噪及不同记录波对参数识别结果的影响。结果表明：WT方法以及ETA方法得到的结构模态参数识别结果基本一致，两种方法相互校核可剔除噪声模态，获得真实的结构模态信息；除噪对基于余振衰减波的模态参数识别精度提高意义不大，不同记录波的对比识别可剔除单波随机噪声的影响，提高识别结果的可靠性。

摘要:主要讨论了相似理论在结构动力学模型试验中的实际应用问题，目的在于研究如何通过相似理论和缩比模型试验的结果准确预估实际结构的动力学特性。首先，在考虑实际工程试验条件前提下，给定几何参数和物理参数的相似比数，根据相似理论和有限元法推导出非等比缩放的缩比模型和实际模型之间固有振动、频域响应和时域响应之间的相似性关系；然后，通过薄板结构的振动试验来验证这种相似关系的准确性和工程应用价值。通过理论推导和试验证明，根据缩比模型动力学试验结果，运用所推导的动力学相似关系可以准确预估实际结构的动力学特性。

摘要:为了减小强陀螺效应条件下双框架控制力矩陀螺（double gimbal control moment gyroscope，简称DGCMG）框架伺服系统的非线性摩擦力矩对框架伺服系统控制精度的影响，提出了一种对DGCMG框架伺服系统非线性摩擦力矩精确建模和辨识的方法。分析了DGCMG框架伺服系统的动力学方程，在研究内、外框架摩擦力矩随内外框架角速度和陀螺力矩变化规律的基础上，建立了内、外框架摩擦力矩精确的数学模型，并用控制力矩陀螺的实际参数和实验采集数据对摩擦力矩模型参数进行了遗忘因子递推最小二乘法辨识。实验结果验证了所建模型的正确性和辨识结果的准确性，有助于补偿DGCMG框架伺服系统的非线性摩擦力矩，提高框架伺服系统的控制精度。

摘要:在多点地震输入（差动输入）计算模型中，时域或频域分析均会涉及到一个重要参数，即影

摘要:响矩阵R=－K－1tt Kts。定性揭示了R的数学和物理意义，定量论证R的固有特征，并给予图解说明和算例论证，证明由R计算得到的拟静力响应在数学意义层面独立于结构的动力反应，而在物理意义层面二者并非相互独立而存在。

摘要:针对宽带随机载荷下的疲劳寿命预测精度不足的问题，提出以变参数Weibull模型描述载荷峰值概率密度，而非以修正概率密度的误差函数的方式对疲劳寿命进行预测。首先，给出了一般宽带载荷峰值理论概率密度，用变参数Weibull模型实现了概率密度由窄带Rayleigh分布向宽带Gauss分布转变，并讨论了模型参数的范围；然后，根据变参数Weibull模型得到了疲劳寿命预测模型的解析表达；最后，通过实例计算了双峰宽带和连续宽带随机载荷下的疲劳寿命，并与其他疲劳寿命预测模型进行了精度比较。分析表明，所提出的疲劳寿命预测模型精度理论误差为9.68%，试验误差为12.5%，完全满足工程需要，本方法与Dirlik方法相比应用更方便。

摘要:基于功能材料的复合悬臂梁涉及多物理场耦合，其本构关系的非线性影响悬臂梁的输出及控制精度，采用Helmholtz Gibbs自由能关系建立压电材料的非线性本构模型。基于Boltzmann原理，该模型的内核函数由热能和Gibbs能量平衡决定。将模型与悬臂梁结构进行耦合，利用边界和初始条件导出压电复合悬臂梁的强解形式，并对强解进行弱化，采用Galerkin法对弱解进行离散化，利用三次B样条函数得到悬臂梁的数值解。研究结果表明，与已有文献的实验进行比较，所建立的压电材料非线性本构模型能够较好地预测复合悬臂梁的行为。

摘要:为有效降低振动信号中的噪声，把图像处理中的总变差降噪方法引入振动信号处理。分析了降噪算法中主要参数λ的作用，提出了基于峭度和互相关系数的λ选择方法，从而在信号逼真度约束和降噪方面寻求平衡。对仿真信号和滚动轴承振动信号的降噪结果表明了该降噪方法的可行性和有效性。

摘要:针对转子运行过程的动态信号中噪声干扰严重、转子失衡识别精度低的问题，利用数学形态学滤波器能够有效滤除噪声干扰、提高信号信噪比的特点，采用数学形态学滤波器和傅里叶变换相结合的方法对转子振动信号进行降噪处理，并对转子工作状态下的工频幅值、相位进行准确提取，运用加、减质量配重可以改变转子失衡状态的特性，利用影响系数法对转子失衡进行识别计算。实验结果表明，本方法在转子失衡识别中能够有效滤除多种噪声干扰，提高转子失衡识别精度。

摘要:针对压电柔性机械臂运行过程中的弹性振动问题，提出了基于粒子群优化算法（particle swarm optimization，简称PSO）自整定比例积分微分（proportional integral differential，简称PID）控制器参数的柔性臂振动抑制方法。采用标准粒子群优化算法，以时间乘绝对误差积（integrated time and absolute error，简称ITAE）准则为适应度函数，整定PID控制器的3个控制参数K-p，K-i和K-d，并采用Matlab Simulink平台建立双连压电柔性机械臂振动控制仿真模型，研制基于虚拟仪器技术的柔性臂振动控制试验系统。仿真与试验结果表明，采用常规PID控制算法和基于PSO自整定的PID控制算法均能有效地抑制柔性机械臂的弹性振动，但后者的振动抑制效果、鲁棒性与稳定性优于前者。

摘要:滑动轴承支承的旋转机械支座松动故障的转子振动信号特征易与转子不对中、裂纹、碰磨等故障特征混叠，从而造成误诊。针对此问题，从研究润滑膜的动态特征入手，提出基于润滑膜动态特征检测的支座松动故障识别方法。以一端松动的单跨单圆盘转子系统为研究对象，建立了单端支座松动故障的动力学模型，并对旋转机械支座松动时滑动轴承润滑膜厚度动态特征进行了仿真和实验研究，分析了润滑膜厚度随转速的变化规律及其频谱特征，得出了支座松动时敏感润滑膜厚度的动态变化规律。利用此特征识别旋转机械支座松动故障，可避免基于转子振动信号对支座松动故障识别的不足。

摘要:为实现含转子不平衡的磁轴承系统动力学建模与同频电流抑制，分析了同频电流、力和力矩的产生机理，即转子不平衡（含静不平衡和动不平衡）经控制器、功放系统、感应电动势在磁轴承线圈中引起同频电流，进而与电流刚度和位移刚度相互作用产生力和力矩，完成了径向4自由度全主动磁轴承系统的建模。对该模型进行了数学求解和验证，提出了一种基于相移通用陷波反馈控制的同频电流抑制方法，可有效抑制控制器、功放系统和感应电动势产生的同频电流。仿真和实验验证了该方法的有效性，与传统的控制器串联陷波器方法相比，基于相移通用陷波反馈控制的同频电流抑制方法还可减少感应电动势引起的同频电流，同频电流进一步衰减了8.8dB。

摘要:针对应用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,简称EEMD)进行机械故障特征提取时两个重要参数k(白噪声幅值系数)和M(总体平均次数)的选取问题，分析了不同幅值系数的白噪声对信号极值点分布均匀性和EEMD分解精度的影响规律，提出了基于信号极值点分布均匀性的EEMD自适应参数优化方法。该方法根据信号本身特点，自适应选取使信号极值点分布最为均匀的白噪声幅值系数作为EEMD的k值，再通过设置期望分解误差计算得到M值。通过仿真分析和工程应用，验证了所提方法的可行性和有效性，与现有EEMD参数选取方法的对比结果表明了该方法的优势。

摘要:为分析半球缺阻流体无阀压电泵中阻流体半球缺的绕流阻力的大小及变化规律对泵输出性能的影响，对阻流体作用规律进行了试验研究。首先，建立了两个半球缺纵向遮流系数及流阻系数的计算公式；其次，递推出多个半球缺纵向排列遮流阻力作用规律；最后，建立了任意多个半球缺纵向流阻系数的关系式。通过对纵向排列半球缺的流阻及泵流量试验，验证了该关系式的正确性；同时，在驱动电压为120 V、频率为6 Hz时，置入4个半球缺得到了43.89 mL/min的最大泵流量，理论与试验流量变化趋势一致。研究表明，半球缺纵向流阻系数关系式可用于半球缺无阀压电泵的流阻及泵流量计算，球缺数量与泵流量呈正相关。

摘要:为了提高固体材料弹性模量测量精度以及简化测量过程，提出一种新的固体材料弹性模量测量方法。首先，采用压电陶瓷激振与拾振测试试件的一阶共振频率；其次，利用有限元仿真软件ANSYS对试件的振动模态进行仿真；最后，将实测的一阶共振频率与ANSYS仿真结果进行对比，从而推算出试件材料的弹性模量。分别对钛合金、铝合金、不锈钢试件的弹性模量进行了测量与分析，测量结果精确可靠。对钛合金相同批次、相同直径、不同长度的试件进行了测量，测量误差小于0.3%。该方法消除了传统动态共振测量法中数值拟合求一阶共振频率带来的误差，ANSYS模态仿真降低了对试件的形状要求，使测量过程简化，测量精度显著提高。

摘要:研究了无刷直流电机系统等效非线性数学模型，分析了系统的Hopf分岔行为，并设计了washout滤波器，对系统产生的分岔行为进行控制。引入直接Normal Form（规范型）计算方法，求出系统的Hopf分岔规范式。通过规范式系数讨论控制参数的选择原则以及对Hopf分岔类型及极限环幅值的影响。理论和仿真结果表明：在施加控制器之前，系统发生亚临界Hopf分岔，极限环不稳定，系统进入混沌状态；在施加控制器之后，当受控系统规范式系数实部小于零时，系统发生超临界Hopf分岔，原系统不稳定极限环被控制为稳定极限环，从而抑制了混沌的产生，保证了电机运行性能的稳定性。

摘要:研究了某车辆用户用法与试验场强化试验之间的载荷谱关联特性。根据用户损伤与试验场损伤相等的原理，建立车辆在试验场内的耐久性考核试验方法。通过一辆已安装传感器的车辆，采集真实汽车用户和试验场强化路的相关试验数据，应用雨流计数法获得疲劳载荷谱分布矩阵，并计算产生的疲劳伪损伤。利用市场调查统计用户的路面比例和装载质量，结合采集的用户实际使用数据，应用蒙特卡洛方法对汽车用户实际用法载荷谱的疲劳损伤进行仿真计算，确定涵盖90%汽车用户的疲劳载荷谱(雨流循环分级矩阵)。对比用户用法与试验场损伤载荷谱获得试验场强化试验技术参数，制定与试验场强化组合路面、试验里程、试验车速相关的试验方法。实际应用结果表明，该方法可准确预报车辆承载结构的潜在故障，有效缩短试验里程及产品研发周期。

摘要:为了降低无线传感器网络中由于各种因素影响造成的丢包率，提出了一种基于网络编码的数据传输补偿机制。该机制在普通星型网络架构的基础上，设计并加入了一种协作节点。此节点需要对收到的同一个信道内多个采集节点的数据进行编码运算，之后将运算生成的补偿数据包发送至基站，上位机通过基站上传的数据包来补偿得出采集节点在基站处的数据丢失。采用确定性编码方式减少节点的运算量，采用事件触发机制保证协作节点发包时刻的有效性，网络中数据包通过时分多址(time division multiple access，简称TDMA)机制保障其实时可靠收集。对网络中加入协作节点的影响进行了实验验证，结果表明，此方法中引入的协作节点可以稳定工作，上位机可以正确解码，并能有效降低网络的丢包率。

摘要:为了考察输入力矩的随机扰动对系统动力学的影响，综合考虑由扭矩波动引起的低频外激励、齿轮阻尼比、齿侧间隙、激励频率和啮合刚度的随机扰动因素,根据牛顿定律建立单对三自由度直齿齿轮传动系统的随机动力学方程。利用系统的分岔图、相图、时间历程图、Poincaré 映射图、李雅普诺夫指数和功率谱图分析齿轮传动系统在齿轮激励频率变化下的动力学特性,并分析输入力矩引起的随机外扰动对系统分岔特性的影响。数值仿真表明：随机非光滑齿轮传动系统存在着丰富的倍周期分岔现象;随着齿轮激励频率的增大,齿轮传动系统先通过周期倍化分岔从周期运动到混沌运动，再通过逆周期倍化分岔从混沌运动通向周期运动;随着输入力矩随机扰动的增大，会对系统的随机分岔区域和系统动力学特性产生本质影响。

摘要:针对金属磁记忆信号容易受到环境噪声影响，使得缺陷信号可检测性降低的情况，首先，利用传统的奇异值分解方法对场桥主梁磁记忆信号进行分解和重构，发现尽管可以取得较为理想的降噪效果，但如何自适应确定重构时的奇异值个数仍存在困难；然后，将磁记忆信号按照二进递推方法构造矩阵，重复进行奇异值分解可以获得具有不同分辨率的近似信号和细节信号，从而形成多分辨奇异值分解，其中细节信号对应磁记忆中的噪声成分，近似信号为去除噪声之后的有效磁记忆信号，从而实现了磁记忆信号的降噪。将该方法用于某场桥主梁磁记忆信号的处理，有效地提高了重构信号的信噪比，准确地判断出了该主梁的应力集中区域，为评估其应力状态和早期故障诊断奠定了基础。

摘要:研究了含时滞的半主动天棚悬架系统的非线性动力学。首先，采用平均法求出了半主动悬架系统的近似解析解，并通过Matlab仿真得到了数值解，以位移传递率作为评判指标对二者进行了比较，发现近似解析解具有令人满意的精度；然后，利用Lyapunov理论对该系统进行了稳定性分析，发现无时滞时系统始终是稳定的，含时滞系统的稳定性是随着时滞大小周期变化的，且变化周期等于激励周期，说明时滞对半主动天棚悬架系统有着重要的影响。

摘要:研究了不同类型轴承支撑下的转子碰摩故障振动特征。首先，采用了计及回转效应、剪切效应及横向扭转的梁单元建立了实验装置转子的有限元分析模型；然后，通过二维计算流体力学方法得到不同类型轴承的动力学参数；最后，在此基础上，结合非线性动力学理论，分析比较了转子在圆柱轴承、可倾瓦轴承等5种轴承支撑下的碰摩非线性动力学行为。研究结果表明：在椭圆轴承、五瓦轴承和四瓦可倾瓦轴承支撑下，系统主要表现为同频周期运动；而对于圆柱轴承和四油叶轴承支撑，系统会出现较复杂的运动。本研究工作是对之前转子碰摩非线性动力学研究的扩展，所得计算结果可为大型高速旋转机械系统动态设计制造和碰摩故障的诊断和控制提供理论参考。

摘要:针对高速动静压气体轴承 柔性转子系统中存在的气膜振荡现象，考虑轴承供气压力对轴系动力学特性的影响，开展了转子系统动力学特性的实验研究。采用模态实验分析的方法，得到了转子临界转速区域，为升速实验方案的制定以及气膜振荡机理的分析提供依据。采用分岔图、三维谱图、轴心轨迹等非线性振动测试与分析方法，研究了供气压力对气膜振荡特性的影响。实验结果表明，轴承供气压力对转子的升速响应和失稳门槛转速有着重要的影响。随着供气压力的增加，消除了二阶模态气膜振荡，同时，变轴承供气压力方案下1阶模态气膜振荡的幅值比0.4 MPa下1阶模态气膜振荡的幅值小。另外，较高的轴承供气压力能够提供较大的轴承直接刚度，因此，平动、锥动以及1阶弯曲固有频率随轴承供气压力的增加而增加。

摘要:基于轮齿的变截面阶梯悬臂梁假设，综合考虑轮齿弯曲、基础变形、接触变形等因素，首先,建立了健康齿轮时变刚度的计算模型,利用解析法与有限元仿真对比研究，获得了健康齿轮啮合刚度的分布曲线；然后，基于线弹性断裂力学前提下的齿根裂纹扩展路径，建立了包含不同尺度裂纹的有限元模型；最后，针对不同长度的裂纹齿轮，计算获得了1.5个啮合周期内的刚度曲线，从而建立了裂纹尺寸与刚度劣化特性的影响关系。通过对比单、双齿不同啮合区内的劣化规律，表明单齿啮合区由于单齿承载，其劣化程度明显高于双齿啮合区。此外，啮入阶段与啮出阶段的双齿啮合区劣化特性也存在一定差异。

摘要:介绍了某机型振动环境实测概况，结合实测数据导出后验分布类型，以该型飞机实测数据为基础，基于现有国军标和相关标准，提出了以分测试区域不同状态下的振动规范谱编制归纳方法，依据该数据归纳方法编制了该实测飞机的振动环境谱。将处理结果用于实际工程试验，表明该方法正确合理。

摘要:采用有限单元方法，建立了质量慢变损伤转子系统动力学模型。将质量慢变转子系统推广为惯性损伤转子系统，研究了质量慢变转子系统相位突变导致的动力学响应问题，对比研究了不同碰摩程度下质量慢变转子 轴承系统孪生碰摩损伤非线性动力学响应，结合三维轴心轨迹，指出考虑了质量慢变因素的碰摩损伤转子 轴承系统时频响应特点。所得结果为惯性损伤转子系统动力学研究和故障诊断提供了理论参考。

摘要:为了提高胎面缠绕生产线设备的缠绕质量以及胶料分布的稳定性，降低研发成本和废品率，基于虚拟仪器LabVIEW图形化编程平台，开发具有以太网通信功能的监控系统。依据大量试验数据，建立了分层诊断数学模型，改进分层算法规则，采用分层诊断专家系统，增强轮胎生产工艺修改适用性、快速性和稳定性，有效提高生产效率，缩短生产研发周期。

摘要:针对某型步兵战车整车刚柔耦合发射动力学中柔性车体有限元模型精度低的问题，基于模态试验数据，应用支持向量机响应面模型修正理论对车体结构有限元模型进行了修正。应用ANSYS有限元分析软件对车体结构进行模态分析，提取前6阶模态的固有频率和振型。为验证模型，设计了模态试验方案，实测了车体结构的模态信息。基于有限元模型数据与实测数据的相对误差，采用支持向量机响应面模型修正方法对车体结构弹性模量和密度进行修正。模型确认结果和动力学模型应用结果表明，修正后的车体有限元模型精度有了大幅度提高，能更加真实地反映车体的结构特征，为射击精度分析提供了准确的模型基础。

摘要:针对载荷识别问题中的不适定性，提出了一种基于局部最小准则(local minimum criterion，简称LMC)的正则化技术处理方法。通过对线性系统离散状态空间方程的研究，建立了基于该正则化技术的状态空间载荷识别数学模型。仿真结果表明，该方法能有效地识别出载荷且计算效率较高，并结合数值试验结果分析研究了测点数、采样时间间隔和激励力频率因素对识别结果的影响，为载荷识别的高精度提供参考

摘要:由于地震响应信号具有明显的非平稳特性，为分析其在不同频带的能量分布规律，结合实际地震监测数据，利用小波包分析良好的时频局部化性质和均匀频带划分能力，对二滩大坝地震动响应信号进行研究。首先，简略地对比了小波变换与小波包变换的异同，讨论了基小波选取的侧重点，提出了小波基混频度的概念，并作为选取小波基的评判指标；其次，对坝体不同位置响应信号在不同频段内进行展开，讨论了不同测点、不同方向上响应信号能量在各频带上的分布规律；最后，总结了结构响应信号的能量在频带上的分布与信号的方向及结构的位置关系。研究结果可为大坝的抗震减振以及与能量相关的安全评估方法提供理论基础。