摘要:近年来，随着医疗、卫生和保健领域的发展，对压电泵、特别是无阀压电泵的微型化、传输流体的稳定性、流动脉动及回流等方面提出了更高的要求。容积型压电泵因其固有的周期性、波动性而不能产生连续输出和压力，同时回流、脉动现象或微型阀片阻塞现象无法避免；回转型压电泵因其固有的复杂性和难控性无法满足体内输送的安全及稳定的需要。因此，探索新型工作原理的压电泵尤为重要。基于摆动驱动形成流体单向流动的现象，综述了南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室流体驱动研究小组近年来对3种非容积型、非回转型的仿鱼尾摆动式无阀压电泵研究成果。

摘要:由于基于小波包变换滤波器的设计方法仍然是采用基于样本四阶矩的谱峭度，因此在实际应用中可能会存在非鲁棒性等问题。在此基础上定义了具有鲁棒性的谱峭度系数，提出了基于小波包变换的具有鲁棒性的峭度图算法。滚动轴承的实测信号验证了所提出的方法不仅能够真实地反映谱峭度大小，而且能够准确过滤出故障瞬态冲击成分，有利于基于包络谱分析轴承故障特征频率检测，说明其具有较好的应用前景。

摘要:为研究强振动环境对二通插装阀工作性能的影响，建立了振动环境下的二通插装阀结构模型及AMESim仿真模型,分别分析振动条件及插装阀结构参数对其动态特性的影响规律。研究表明：基础振动会引起插装阀阀口流量及阀芯开度出现波动现象；阀芯在稳态时的波动程度随基础振动幅值线性增加，振动频率大于20Hz后，波动程度明显。较小的阻尼孔径会使流量上升至最大值的时间增加，但通过阀口的流量更平稳；插装阀在开启状态时，阀芯波动值与阀芯质量呈正相关关系；改变插装阀的面积对改善流量波动现象效果有限；增加弹簧刚度可以改善流量波动现象，但会使通过阀口的流量减小。

摘要:针对滚动球轴承振动加速度信号特征提取问题，提出一种基于中心对称局部二值模式（center symmetric local binary pattern，简称CSLBP）的时频特征提取方法。首先，利用广义S变换对滚动球轴承振动加速度信号进行处理，通过采用时频聚集性度量准则自适应地确定广义S变换的调整参数，从而获取时频分辨性较好的二维时频图；然后，计算二维时频图的CSLBP，提取CSLBP纹理谱描述滚动球轴承振动加速度信号的时频特征。对滚动球轴承正常、外圈故障、内圈故障和滚动体故障4种不同状态的振动加速度信号进行了研究。结果表明，CSLBP纹理谱能有效地表达滚动球轴承振动加速度信号的时频特征，与局部二值模式（local binary pattern,简称LBP）和统一模式LBP纹理谱相比，CSLBP纹理谱具有特征维数低和区分性能好的优点。

摘要:提出一种基于改进滤波型最小均方（filtered-X least mean square, 简称FXLMS）算法次级通道在线辨识方法，将其应用到结构自适应振动主动控制中。该算法可以消除主动控制环节和次级通道辨识环节相互影响，加快系统的收敛速度，并有效消除附加随机信号对待控制区域残余振动的影响，简化了系统算法的复杂度。将该方法基于LABVIEW进行振动控制仿真，从收敛性能和振动控制效果两方面进行比较，得出其改进优势。以简支梁为控制对象,用本研究方法进行结构振动主动控制的试验研究。结果表明，该控制系统对简支梁的振动响应有很好的抑制作用,说明该基于次级通道在线辨识的主动控制方法的有效性。

摘要:利用高频交流电对三线圈电感式传感器进行激励，由于互感的作用，感应线圈产生的互感电动势对磨粒通过时产生的磨感电动势信号产生干扰。利用互感原理建立了传感器的数学模型，提出磨感电动势概念，并分析了磨感电动势的产生机理。利用锁相放大技术建立了磨感电动势的提取方法模型并进行仿真研究。通过设计试验提取出磨感电动势信号，验证了所建模型的正确性，为该传感器的设计提供了参考。

摘要:准确识别阻尼比一直是桥梁结构模态参数识别的难题。为研究工作模态分析中识别的阻尼比离散性问题，总结了现有的代表性的频域、时域和时频分析的阻尼比识别方法，指出了各种方法导致识别结果不准确的原因。以一个预应力混凝土连续梁桥的工作模态分析为例，分析了阻尼比识别的结果，研究了减小识别的阻尼比离散性的方法。结果表明：相对频率而言，阻尼比识别结果离散程度较高；在混合自由振动响应的情况下，通过增加采样时间，能改善阻尼比识别离散较大的问题，提高识别精度；利用振动水平较低的随机振动响应识别的阻尼比离散性较小。

摘要:致动器/传感器的优化配置问题是智能柔性结构振动主动控制中的关键技术问题，基于模态空间H2范数研究了智能柔性梁系统中压电致动器/传感器的优化配置问题。根据Rayleigh Ritz理论建立了系统的动力学方程并得到其状态空间表达式。提出了一种衡量系统能控/能观性并考虑模态权重的综合模态H2范数准则，采用改进遗传算法研究系统中并置致动器/传感器的优化配置问题，得到了系统多个模态、综合模态H2范数最优的致动器/传感器布局结果。实验结果表明，利用优化结果进行致动器/传感器的布局，系统单个模态和综合模态均具有较好的检测和控制效果，被控模态具有较好的能控/能观性，所提出的优化准则和优化方法是可行的。

摘要:以某悬臂转子 轴承系统为研究对象，基于有限元方法建立了转子-轴承系统动力学模型。通过时域图、三维谱图和幅频响应图得到了转子系统升降速过程中出现的油膜失稳特征，分析了不同角加速度值在升降速过程中对1阶和2阶油膜失稳规律的影响。研究发现：升降速过程中产生的切向惯性力会改变油膜失稳转速，与稳态情况（角加速度为零）相比，升降速情况下2阶油膜失稳转速有所延迟；升速过程中随着角加速度值的增大2阶油膜失稳转速略有增加、降速过程略有减小；降速过程与升速过程相比，出现明显的迟滞效应。

摘要:振动台模型试验是研究工程结构的动力特性和抗震性能的重要手段，针对振动台模型破坏试验中地震动加载方式及材料模型等影响因素进行了研究。分别采用大体积水工混凝土结构和框架结构对一次性强震作用与地震动逐级累积作用下结构损伤差异进行了对比分析。结果表明，对于大体积脆性混凝土结构及框架结构，逐级加载方案及仿真材料模量和强度的相似性均能够保证结构的线弹性动力特性、损伤起始加速度及极限抗震能力的试验要求，但是不能反应结构从损伤发生到失效破坏的中间发展过程。在进行振动台模型试验时，可根据具体试验目的选择相应的简化措施。

摘要:精确的频率、相位和幅值识别是进行全息谱计算的必备条件，针对含3个及以上的密集频谱成分，提出一种基于谐波小波包变换的频谱细化方法（harmonic wavelet packets transform-zoom fast Fourier transform,简称HWPT-ZFFT），较传统的复调制细化傅里叶变换所利用的低通及带通滤波器相比，其盒型频谱特性可将感兴趣频段的信号正交，无冗余、无泄漏地提取出，提高了识别精度。首先，利用谐波小波包对密集频谱成分进行滤波；然后，频移进而重采样，进行傅里叶变换得到细化的频率、幅值及相位；最后，计算密集频率下二维全息谱，进行双盘转子全息谱计算，考虑高次分倍频，得到更丰富的故障特征。仿真及双盘转子实验结果表明所提出方法的有效性。

摘要:以汽车的制动盘与摩擦片构成的制动系统为研究对象，建立了基于Stribeck摩擦模型的制动系统动力学模型。采用数值仿真的方法就制动系统的初速度、制动压力、阻尼和刚度等制动参数对系统稳定性的影响做了定性的分析，提出了提高系统稳定性的方法。研究结果表明：随着制动初速度的增大，系统的振动幅值也变大，但系统达到稳定状态的时间越短；系统的振动幅值随着制动压力的增大而减小，适当地提高压力可以减小振动；系统的阻尼越大，系统越快达到稳定状态；系统的刚度越大，系统达到稳态运动所需的时间就越长，达到稳定前振动的幅值随着刚度的增大而变小。

摘要:在分析利用电涡流传感器检测不对中原理的基础上，提出了两种不对中定量化检测新方法。傅里叶级数法通过对幅值和相位的计算，得到平行不对中量和角度不对中量。两点测量法可仅利用在两个角度上的测量结果实现转轴间不对中量的快速检测。介绍了两种不对中定量化检测方法的原理和算法。通过对仿真数据和实验测试数据的分析，验证了提出的两种检测方法的性能和效果。实验分析结果表明，该检测方法可以实现旋转机械转轴不对中故障的定量化检测，在不对中量的快速检测中具有实际意义。

摘要:为了解基础隔震结构在地震作用下的性能状态，基于小波多尺度分析技术提出一种识别橡胶支座时变非线性恢复力模型的方法。首先，基于离散序列小波多尺度分析（multi resolution analysis,简称MRA）理论，将橡胶支座时变非线性未知恢复力采用Daubechies小波多尺度分解的小波系数近似表达，将时变问题转化为时不变问题；其次，通过最小二乘法估计各尺度小波系数，将估计的小波系数进行重构获得橡胶支座的非线性恢复力；最后，进行数值模拟验证。数值算例表明，在上部结构刚度变化时，该方法可以准确识别出橡胶支座的非线性特性，同时也可以很好地识别出上部结构的时变刚度，验证了该算法的有效性和正确性。

摘要:针对无线传感器网络（wireless sensor networks, 简称WSNs）在机械故障诊断应用中大量振动信号不能实时传输的问题，提出基于无线传感器网络多级分层信息融合的机械故障诊断方法。采用簇树网络结构扩大网络监测覆盖范围，将WSNs信息融合分为数据级融合、特征级融合及决策级融合3个级别，终端节点对原始振动信息进行数据级融合以提取特征信息，簇头节点对特征信息进行特征级融合得到模式识别结果，网关节点对识别结果进行决策级融合以评估机械设备运行状态。实验表明，该方法能有效应用于机械故障诊断。

摘要:对某动车组（electric multiple unit，简称EMU）牵引供电系统故障模式影响与危害度进行研究，提高牵引供电系统的可靠性，进而提高高速列车运行可靠性。采用故障模式、影响及危害度分析(failure mode effect criticality analysis,简称FMECA）的方法，提出了牵引供电系统的可靠性框图，根据FMECA方法对牵引供电系统的16种主要故障展开研究，从故障发生概率及其影响的严重程度两个维度得到牵引供电系统危害性矩阵。通过危害性矩阵分析得出绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor, 简称IGBT)模块监控起作用故障、变压器油泵34-F55跳开故障、制冷风扇故障和变压器油流故障等4种危害度较高的故障，并提出相应的改进措施。列车现场运行反馈结果表明，该措施保证了牵引供电系统的运用可靠性，研究成果为动车组其他子系统的故障分析、维修决策和寿命管理提供了技术支持。

摘要:考虑层间隔震体系（上部隔震结构、中间层隔震结构、下部隔震结构）随机参量和地震激励的不确定性，利用随机响应面方法，结合基于线性无关原则的概率配点方法，将隐式的结构响应函数转换成显式函数，在此基础上利用Monte-Carlo分别对3种隔震结构形式可靠度进行分析，并分析了其对应的可靠度灵敏度。结果表明：层间隔震体系中，各随机变量均值变化对体系的可靠度将会产生不同的影响，各随机变量方差的增加都将降低体系的可靠度；可通过优化设计变量，严格控制施工质量（控制变量方差），降低其对体系可靠度的影响。可靠度灵敏度的分析结果可以提供体系的可靠度指标对随机参量变化的重要性排序，从而提高大型复杂结构的可靠度分析和优化设计的效率,同时为层间隔震体系可靠度灵敏度的进一步研究奠定基础。

摘要:引入了一种由Hu矩和仿射矩构成的组合不变矩作为水电机组轴心轨迹的反向传播（back propagation,简称BP）自识别神经网络的输入特征向量，在粒子群优化算法（particle swarm optimization, 简称PSO）的基础上，融入粒子位置越界处理和全局最优位置未更新计数器，利用改进的粒子群算法求解BP网络连接权值，水电机组轴心轨迹的BP识别速度和精度得以显著提升，采用优化思想对初步识别结果进行量化分析，提取定量的轴心轨迹形状特征参数，可为水电机组故障定位提供指南。仿真实验和应用实例表明，组合不变矩的识别方法优于Hu矩或仿射矩方法，构建的PSO-BP具备较高的收敛速度和识别精度，所提出的轴心轨迹识别方法成功应用到了水电机组动不平衡故障诊断案例。

摘要:提出一种基于短时傅里叶变换的自适应频域滤波方法，将噪声信号与振动特征成功地分离。根据短时傅里叶变换和功率法设定的阀值，自动捕捉了振动信号在不同时间段的优势频率。对振动信号、压下液压缸压力信号和伺服阀给定信号做短时傅里叶变换后，热连轧机振动被诊断为液机耦合振动。利用离散小波变换和S变换相结合的方法对轧机振动信号进行分析，确定轧机起振的时间为液压压下系统的投入时间，证明了热连轧机存在液机耦合振动现象。

摘要:自动机工作中的冲击响应多处在低信噪比和被噪声干扰的复杂振动信号中，寻求一种能在多干扰、噪声强的复杂振动信号中去除干扰信号和噪声的方法，可以提高速射武器自动机故障诊断准确率。研究了独立分量分析(independent component analysis,简称ICA)的基本理论，采用基于改进粒子群的独立分量分析算法模拟生成了仿真信号，获得了比较理想的分离效果。经实际射击数据验证了该方法的可行性，这种基于改进粒子群的独立分量分析算法在自动机结构振动信号处理方面具有较好的效果。

摘要:不平衡是造成转子系统振动过大、影响其安全运行的重要因素。传统的最小二乘算法(least squares, 简称LS)在不平衡量识别过程中存在对外界干扰或异常值敏感的问题，改进的加权最小二乘算法(weighted least squares, 简称WLS)虽然能够降低异常值的影响，但需要经验积累并对振动数据进行深入分析。提出一种基于稳健回归分析的转子系统不平衡量识别方法，通过构建优化的目标函数自动消除异常值的影响，得到正常状态下转子系统不平衡量的最佳估值。实验结果表明，该方法能够有效消除外界干扰和异常值的影响，准确识别出转子系统不平衡量。

摘要:为探讨中塔对大跨度三塔连跨悬索桥抖振性能的影响，以世界第一大跨度三塔连跨悬索桥——泰州大桥为研究对象，通过基于有限元的结构非线性时域分析，研究了中塔型式和中塔纵向刚度对大跨度三塔连跨悬索桥风致抖振响应的影响。实测模态参数与计算模态参数的对比验证了所建立有限元模型的准确性。研究结果表明：相比人型中塔，A型中塔可显著降低主梁扭转抖振位移并削弱竖向与横向位移响应；主梁侧向抖振位移几乎不受中塔纵向刚度的影响，增加中塔纵向刚度可以一定程度上抑制主梁竖向及扭转抖振位移响应；中塔纵向刚度变化对边塔平动抖振位移影响微弱，在一定范围内增加中塔纵向刚度可以显著降低中塔顺桥向平动和扭转抖振位移，同时在略微增加边塔扭转抖振位移的前提下可以一定程度上抑制中塔横桥向平动抖振位移。

摘要:根据小波系数的相关分析理论，提出了基于双树复小波变换的小波相关滤波法。该方法根据相邻层小波系数的相关性，通过迭代过程自适应地进行滤波，能够在达到良好降噪效果的同时保留微弱故障特征信息。对降噪后的信号进行希尔伯特包络分析便可准确得到故障特征频率。试验信号分析与工程应用结果表明，该方法能够有效提取强背景噪声下的齿轮箱轴承早期故障特征信息。

摘要:基于汽车座椅滑槽的振动与驾驶员右耳旁噪声控制的要求和建立的由动力总成、车身和非簧载质量组成的13自由度汽车模型，提出了动力总成悬置动刚度和阻尼的设计方法。在计算模型中，将悬置的动刚度和阻尼简化为与激振频率相关的函数。各悬置与车身连接点的动态力、各悬置到汽车座椅滑槽振动与驾驶员右耳旁噪声的传递函数可以通过试验或计算方法得到。给出了在不同工况下，车内评价点的振动和噪声的计算方法。基于对整车振动和噪声控制的要求，给出了液阻悬置动刚度和阻尼的确定原则与计算方法。结果表明，基于车身评价点振动控制要求的液阻悬置阻尼设计对于降低车身评价点的振动具有明显作用。

摘要:填充天然橡胶材料疲劳裂纹扩模型是指裂纹扩展速率与撕裂能峰值之间的关系，它是用于橡胶减振元件疲劳寿命预测的重要模型。在裂纹扩展试验得到的填充天然橡胶材料裂纹扩展长度与循环次数的数据中，由于橡胶的应力软化现象，试验后期的部分数据不可用。为此，建立了数据处理方法，获得有效的裂纹扩展长度与循环次数数据。基于单轴拉伸载荷下填充天然橡胶材料最大应变能密度与最大应变满足幂函数关系的假设，建立了变幅加载工况下裂纹扩展长度与循环次数的数学模型和识别其模型参数的优化方法。在建立的裂纹扩展长度与循环次数模型的基础上，建立了裂纹扩展速率与撕裂能峰值关系的模型和确定模型中参数的数值方法。利用一组哑铃型试片的疲劳寿命实测数据，对建立的裂纹扩展速率模型进行了验证，证明了所建立模型的正确性。

摘要:针对前置后驱车低转速车内轰鸣声问题，运用传递路径分析和模态实验方法分析了车内轰鸣声的激振源、传递路径和峰值产生的机理。激振力主要来源于主减速器输入端的扭转交变力矩，扭转交变力矩以轴承支反力的形式作用于后桥上并传递至车内。1 102 r/min和1 515 r/min两处峰值都是多处共振综合作用的结果，但是产生共振的结构有所不同。提出了多种通过降低扭转交变力矩的方式降低车内噪声的措施并进行了综合评价。对降噪效果较好的部分措施进行了实验验证。实验结果表明，该方法取得了较好的降噪效果，噪声降低多达15 dB，为解决同类问题提供了新思路

摘要:针对风力发电机实际行星齿轮系统，由于幅值及相位调制现象（各种制造误差不可避免等原因所导致）带来的故障诊断难题，搭建了含各种制造误差的动力学模型。模型考虑了出现裂纹故障以后，故障对时变啮合刚度以及传递误差的影响，通过数值求解，对比行星轮、太阳轮以及齿圈出现故障后与正常齿轮系统的包络谱结构特性，总结了故障特征频率。在风力发电机齿轮箱实验台上进行裂纹故障试验验证，结果表明所总结的故障特征频率可以作为风力发电机裂纹故障诊断及定位的依据。

摘要:为了抑制在路面激励下某型重卡驾驶室的振动加速度响应，研究基于磁流变阻尼器驾驶室半主动悬置系统的控制方法。建立了重卡驾驶室半主动悬置集中质量动力学模型，分别采用比例积分微分(proportion integration differentiation,简称PID）控制理论和模糊最优控制理论设计控制器，并利用磁流变阻尼器动力特性实验数据对模糊最优控制器的参数进行优化。以驾驶室质心垂直、侧倾及俯仰3个方向加速度为控制目标，利用ADAMS/Simulink联合仿真方法，对比分析PID控制和模糊最优两种控制策略与被动状态下重卡驾驶室悬置振动控制效果。针对实际重卡进行不同速度路面激励下的振动控制实验。仿真和实验结果表明,采用PID和模糊最优控制方法均能有效抑制重卡驾驶室半主动悬置的振动加速度响应，其中模糊最优控制效果总体优于PID控制。

摘要:针对滚动轴承早期微弱故障特征难以提取的问题，提出一种基于子小波布置策略和小波系数融合的故障诊断方法。首先，布置子小波并进行小波变换;然后，根据峰度指标对多尺度小波系数进行融合集成；最后，运用自相关谱抑制噪声，突出故障信息。通过仿真信号和实际信号对该方法进行了验证，结果表明,该方法能够提取出微弱的故障特征，实现滚动轴承的早期故障诊断。

摘要:鉴于闸门流激振动过程的复杂性，对水弹性模型试验中闸门在不同开度下的实测加速度响应数据进行了混沌特性分析。首先，对实测数据进行相空间重构，分别采用平均互信息法和平均伪最近邻域法计算最佳时间延迟和最佳嵌入维数；然后，基于嵌入参数计算关联维数D2和最大Lyapunov指数λ1，并对各计算参数的分布规律进行分析。研究表明：闸门侧向振动的复杂性相对其他振动方向更高，中间开度时的振动复杂性比大开度或小开度更显著；竖直向振动与顺流向振动中呈现出了较低维(D2=3.342～5.130)的混沌吸引子，表明较少的独立变量即可描述闸门竖直向及顺流向振动的规律；λ1随闸门开度的变化规律呈现“两边小中间大”的趋势，表明闸门在中间开度时的振动预测准确性较低。