本文以600KN超大推力电磁振动试验台的动圈结构为研究对象，采用有限元分析方法计算其振型及模态频率，尤其关注其一阶轴向模态并以之为指标进行结构优化。根据动圈实际工况，建立了加筋动圈模型并定义了动圈的支承约束刚度，完成了动圈结构的模态分析。本文定义了有效质量权重(Efficient Mass Percentage, EMP)概念，并用于提取一阶轴向共振频率，结果通过实验验证。最终利用动圈缩减模型消除模态分析过程中出现的对称模态和局部模态。通过各结构参数对一阶轴向共振频率的灵敏度分析，找到了影响频率提高的关键部分。通过优化，动圈结构的一阶轴向共振频率有显著提升。

以1 200 MW汽轮发电机定子绕组端部为研究对象，利用有限元方法计算其模态。采用正交各向异性材料建立复合材料大锥环模型，基于接触静力学分析确定定位支架与锥环之间的等效刚度，利用优化分析方法建立线棒-胶体结构的均匀化等效模型。综合各部件形成整体结构模型，完成模态分析计算并结合实验模态分析验证有限元模型。给出1阶模态频率对材料参数和几何参数的灵敏度，明确影响汽轮发电机定子端部模态的关键因素，为定子端部的结构设计提供指导意见。

基于导纳耦合分析法，建立高速轴—夹具—刀具系统模型，得到不同转速下刀具端点处的频响函数，并采用半离散分析法，对变刚度铣削加工过程的稳定性进行分析，研究主轴转速对铣削稳定性的影响。结果表明，考虑轴承变刚度的影响，在高速情况下铣削加工稳定曲线向低转速方向偏移，且临界铣削深度明显降低。

超磁致伸缩驱动器(GMA)虽然具有很多优点，但是超磁致伸缩材料(GMM)在磁化过程中存在磁滞非线性，磁滞误差可达20 %，要解决这一问题，必须对GMA采用精确有效的方法实现建模，并用于GMA驱动位移精密控制。研究中采用LMS算法对研制的GMA进行自适应系统模型辨识，用不同频率的正弦信号和方波信号作为输入，辨识模型都能精确逼近GMA输出信号，辨识精度高达0.069 μm；最后采用Fx-LMS算法对GMA进行驱动位移控制实验，通过在线辨识有效减小磁滞误差，提高控制精度。

把谱元法应用于结构中弹性波的传播的模拟，建立基于二维谱元法的梁结构模型，提出模拟结构裂纹损伤的节点分离法；研究无损伤和含有损伤的铝合金梁结构中Lamb波的传播规律，通过和理论解对比，验证谱元法模拟结构中Lamb波传播的有效性；研究不同程度损伤对响应信号的影响，探讨了梁结构损伤识别方法。结果对基于Lamb波的结构损伤识别方法的研究具有借鉴意义。

在模态综合法中，剩余质量阵和剩余刚度阵的计算通常依赖于子结构的质量阵和刚度阵，由于几乎不可能通过实验方法得到子结构的质量阵和刚度阵，因此很难将实验数据应用于理论模态综合法中。针对这一困难，通过分析剩余质量阵和刚度阵的表达式，推导出它们的近似计算公式，这一近似计算公式中不含质量阵和刚度阵，亦即不需要事先知道质量阵和刚度阵就可以计算剩余质量阵和剩余刚度阵，从而回避实验辨识质量阵和刚度阵这一极具挑战的动力学反问题，克服实验模态综合法应用中的困难。数值计算表明，所提的剩余质量阵和剩余刚度阵的近似计算方法切实可行，且模态综合结果具有较高的精度。