摘要:本文试图就工程中的振动问题所涉及的传统工程领域和新兴的工程领域以及与之相关的研究领域和研究趋势进行综述,但由于工程振动问题本身的复杂性以及由于新兴工程领域的不断涌现,这实际上是一个很大的话题,用较小的篇幅恐怕很难总结得准确和到位.

摘要:南疆地区是我国重要的农产品生产基地，由于独特的地理位置，农田土壤存在土壤板结及盐碱度高的现象，严重阻碍了农作物的正常生长.为保障农业可持续发展，耕深作业成为改善土壤环境的必备环节，而高速犁是实现高效耕深作业的重要耕地机械，但是国内高速犁基础设计理论缺乏完整性、系统性以及规范性，这是导致国产高速犁的高速适应性与进口高速犁存在一定差距的关键因素之一.高速犁是作业速度在7km/h以上的耕地农机具，本文以高速犁犁体曲面为研究对象，主要研究高速犁犁体曲面设计方法及结构参数对其固有特性的影响.首先基于水平直元线法，提出了高速犁犁体曲面的设计方法，并对高速犁犁体曲面进行规范化设计，形成了一种相对完整和规范的高速犁体曲面设计方法.其次利用有限元软件对特定高速犁犁体曲面进行模态分析，得到高速犁犁体曲面的固有频率及振型.最后研究了高度偏差量、导曲线开度、导曲线安装角和铧刃角的变化对高速犁犁体曲面固有频率的影响.本文研究结果为高速犁结构设计和优化提供参考依据，并对高速犁基础设计理论进行适当补充.

摘要:考虑索道倾斜角度、鞍座位置、索道跨距等因素影响，对舰船横向液货补给索道-软管动力学问题进行研究.基于静力学原理得到各鞍座位置索道及软管受力情况，进而将横向液货补给系统索道-软管动力学问题简化为具有多个集中质量索道系统的动力学问题.基于Galerkin原理，对偏微分动力学模型进行高阶模态截断，并对典型工况下系统动力学特性进行分析.研究表明，系统存在周期、混沌等典型复杂动力学特性.重点分析了索道跨距、阻尼等对系统动力学特性的影响.

摘要:运用非线性系统振动分叉理论，对磁浮车辆道岔梁耦合系统悬浮稳定性开展了研究，建立了悬浮电磁铁模型、悬浮控制器模型、车辆系统模型、道岔梁模型，构建了车岔耦合模型系统.详细分析了磁浮车辆在道岔梁上的动态悬浮行为，仿真再现了稳态悬浮、系统自激振动和悬浮吸死三种悬浮状态，利用演算法计算了不同悬浮控制参数下车岔系统悬浮振动的分叉特性.研究了道岔质量和固有频率与悬浮控制参数稳定域的关系.结果显示：控制参数kp的悬浮稳定域存在上下限值.下限之下为车辆悬浮系统低频自激振动，上限之上为车岔耦合自激振动.研究了道岔质量和固有频率与悬浮控制参数稳定域的关系，当道岔固有频率与悬浮频率相近时，悬浮控制参数稳定域上限值最小，稳定域下限值不受影响.通过改变道岔质量可以扩大悬浮稳定域，使系统避免车岔耦合自激振动.

摘要:本文建立系泊浮体全耦合非线性六自由度方程，研究了规则波中FPSO的艏摇失稳现象.将数值求解得到的平衡艏摇角与试验结果进行对比，验证了方程的准确性.分析了艏摇失稳对FPSO运动响应的影响，研究了初始艏摇角、波陡对FPSO艏摇失稳和运动响应的影响.结果表明：FPSO在特定波长船长比下会发生艏摇失稳现象，作用在船体上的波浪载荷增大,从而引起较大的横摇和垂荡响应；波陡不会影响最终平衡艏摇角，但会影响艏摇达到平衡所需的时间以及运动响应幅值；初始艏摇角会影响FPSO最终达到的平衡位置和运动响应.

摘要:试验台精密测控仪器在工作过程中会受到振动设备的干扰，从而对其正常工作产生影响，因此需要采用隔振装置进行振动保护.本文以双层隔振装置为研究对象，结合有限元法和阻抗综合法建立了多点多维柔性动力学模型，分析了不同仪器质量、系统结构型式和隔振器参数对隔振装置振动传递特性的影响，结果表明所设计的双层隔振装置可以满足使用需求，增加上台面厚度和减小隔振器刚度可显著提高隔振效率.

摘要:随着航空液压系统的高压、高功率化发展，液压管路的振动问题愈加不容忽视，降低液压管路的振动，对提高飞机航行过程中的安全性具有重要意义。本文将对泵源脉冲条件下航空液压管路的振动特性进行研究，建立流体压力和流速影响下液压管路振动特性的数学模型，利用有限元软件ANSYS对实际液压管路系统进行建模和流固耦合仿真，获得相应的振动响应。结果表明：液压管路在不同的流体流速和流体压力条件下，其固有频率存在一定的变化；当流体脉动频率与弯管系统的固有频率接近时，系统会发生共振，振动幅值大幅度增大.

摘要:为解决现有超宽带-惯导组合定位系统在轮式移动机器人的定位精度低、依赖高精度IMU等问题，提出了一种采用误差状态卡尔曼滤波融合超宽带-惯导-里程计的定位算法，利用里程计的线速度测量和由非完整约束隐含的伪测量，提高了移动机器人的位置和姿态估计精度. 同时，对于由多传感器测量模型组成的非线性系统，通过基于李导数的能观性秩条件分析方法对该系统的能观测性进行了详细的理论分析与数学证明，得到了系统局部弱可观的条件，从而确定了系统状态可以被无偏估计所需要的测量输出以及控制输入. 仿真结果表明，在满足能观测性条件时，本文提出的方法能够有效地获得移动机器人较准确的六自由度位姿，且相比传统方法显著提升了定位精度.

摘要:本文采用柔性多体系统单向递推组集的建模方法，基于速度变分原理建立了带Stewart平台、柔性帆板和CMG组件的航天器刚柔耦合动力学模型.由于该模型自由度较大，无法满足实时控制的需求，因此建立了简化的Stewart平台等效模型，并通过与柔性Stewart平台完整模型对比，验证了所建立的动力学简化模型的正确性与高效性.分析了星体平台运动及柔性帆板的振动对有效载荷动力学响应的影响，指出了设计Stewart平台的微振动抑制方案时不能忽略下平台的运动及柔性附件的振动.本研究为带Stewart平台的航天器的微振动减振设计与高精度指向提供了有效的技术支撑.

摘要:折叠翼飞行器在飞行过程中通过机翼的展开与折叠，来满足不同飞行任务时的最优飞行性能.在飞行过程中，折叠翼能够顺利展开并安全锁定是折叠翼飞行器顺利完成任务的根本原因之一.因此，针对高超声速折叠翼被动展开过程，研究其精确动力学建模与仿真，优化系统参数与飞行姿态，使得折叠翼展开锁定后的冲击响应满足结构要求.首先，采用绝对节点坐标法建立柔性折叠翼的柔性多体系统动力学模型，采用活塞理论建立气动力模型，从而形成折叠翼的柔-流耦合动力学模型，并采用广义a算法求解.其次，研究被动展开扭杆参数、阻力扭簧参数与飞行姿态等对高超声速折叠翼被动展开动态过程的影响，优化系统参数，有效降低展开锁定后的冲击响应.

摘要:力平衡传感器(FBA)测量加速度是由反馈控制力与外界惯性力平衡时的控制力计算得到的，力平衡控制算法是力平衡传感器的核心.传统控制算法多以敏感元件偏移平衡位置最小为目标，限制了力平衡加速度计的测量精度和适用带宽.本文以MEMS力平衡传感器为对象，提出了一种以测量误差最小为目标的力平衡加速度计最优控制算法.引入测量误差新变量，将难以处理的力平衡控制转化为以响应最小为目标的经典控制问题，在此基础上获得了最优控制力的解析表达式，实现了对未知加速度信号的实时高精度检测.分别针对三种不同类型的输入加速度信号（阶跃、周期和随机）进行检测仿真，发现提出的算法能够准确地检测各类输入加速度信号，测量信号频带达kHz量级，同时在该控制算法下敏感元件的振动响应也得到有效控制，保证了加速度传感器的大动态范围.研究成果可为高精度和宽频带力平衡加速度传感器的研究提供基础.

摘要:轴向运动速度和材料的非均匀性对轴向运动功能梯度梁振动问题分析提出了严峻挑战.本文在简要回顾轴向运动功能梯度梁横向振动动力学模型基础上,基于无限维动力学系统的对称破缺理论和广义多辛分析方法,构造了横向振动模型的保结构数值格式,并在给定材料参数时给出了数值格式具有良好保结构性能的条件.分别采用微分求积法、复模态法和保结构方法分析横向振动模型的前六阶频率,发现保结构方法得到的频率结果与复模态法得到的结果吻合较好,在此基础上分析了微分求积法的主要误差来源,以指导微分求积法的改进,并为复杂动力学系统的数值求解提供了新途径.

摘要:Herglotz变分原理提供了非保守耗散问题的变分描述，同时变质量力学在自然界和工程领域有大量的应用，因此将Herglotz变分原理应用于变质量力学系统的Lagrange方程与守恒律研究，为研究变质量力学提供了一个新的途径.文中建立了变质量力学系统的Herglotz型广义变分原理，导出了变质量系统的Herglotz型Lagrange方程.定义了变质量力学系统的Herglotz型Noether对称性，建立并证明了Herglotz型Noether定理及其逆定理.文末给出两个变质量非保守系统的具体例子以说明结果的应用.