海上单桩基础风机塔的晃动位移是其安全监测与评估的重要参量，但是目前还没有较成熟的精确自动化监测方法。为此提出一种新的监测方法，首先基于动态高精度倾角仪测挠法得出其0～0.2 Hz范围内的准静态挠度曲线，然后利用低频振动位移传感器直接测量出其0.2 Hz～10 Hz范围内的周期性振动位移信号，最后把两种信号同步叠加成为塔筒观测高程的晃动位移时程曲线。模型测试实验表明此方法的测量精度可达到毫米级别。基于实测数据，对2 座单桩风机塔筒在机仓对风向偏航时的晃动位移特性、台风作用下的晃动位移特性、正常工作及停机状态时晃动位移特性进行了详细的分析。分析结果表明：此方法可精确测量和分析出此类型塔筒的晃动位移频谱特性、幅值特性。

针对低频振动控制问题，研究一种局域共振声子晶体薄板的振动带隙。首先，基于弹性波方程及Bloch 定理，探讨应用COMSOL有限元模拟方法开展声子晶体振动带隙计算的可靠性；然后，模拟计算所设计的局域共振声子晶体薄板的振动带隙，分析其带隙结构和元胞结构参数对振动带隙的影响，并以200 Hz～400 Hz 的中低频为目标频段，通过选择带隙宽度在目标频段内占比最大的参数组合作为声子晶体薄板的最优设计方案；最后，在频域上考察声子晶体薄板内波的传输特性。研究表明，利用COMSOL有限元模拟方法开展声子晶体振动带隙计算是可靠的，与数值计算方法相比，其计算的带隙参数误差都很小；对于所设计的局域共振声子晶体薄板，元胞的结构参数对振动带隙具有显著影响，通过优选元胞结构参数，可使声子晶体薄板的振动带隙向低频区域移动；薄板内波的传输特性和薄板的振动位移图进一步证实了在振动带隙内薄板对波传播的阻碍作用。

浮筏隔振技术已在船舶的减振降噪中取得显著的进展，对于大型船用设备的浮筏隔振装置，需要使用较多的隔振器来承担设备重量，且隔振效果也欠佳。为改善大型船用设备浮筏隔振系统的隔振性能，节约隔振器成本，以船用柴油发电机组为隔振对象，比较气囊型隔振器和橡胶型隔振器的特点，提出四种浮筏隔振系统方案，并利用ANSYS有限元软件对四种方案进行仿真分析，采用振级落差法对各方案隔振性能进行评估。结果表明：双层气囊浮筏隔振系统方案的隔振性能更为优越，方案优化后可以有效减少隔振器的使用数量，能够充分解决大型设备的隔振问题，为以后大型装置浮筏系统的设计提供参考。

差速器是纯电动汽车传动系统的重要传动部件之一，其性能好坏直接影响着车辆转弯行驶的功能性和舒适性。首先系统介绍某纯电动汽车低速转向异响的测试分析过程，通过整车与电驱动系统台架的排查等方法，查找出异响发生的原因。接着基于差速器设计方法和表面润滑摩擦原理，探讨差速器异响问题的潜在机理，并提出工程控制的措施方案。最后通过对半轴齿轮垫片表面处理工艺的改进，完全地消除整车转弯过程的异响问题。这对于纯电动汽车差速器NVH性能的工程开发具有一定的参考指导意义。

声学黑洞结构是一种可实现板内弯曲波操控和振动能量汇聚的新结构，在振动和噪声控制领域具有应用
前景，因此对内嵌于板结构的二维声学黑洞及其阵列的动力学特性和设计方法进行研究十分必要。首先给出描述声
学黑洞汇集效果的定量参数，然后通过正交试验得出内嵌于板结构的单二维声学黑洞几何参数在一定范围内的最优
值；最后，基于这些参数设计声学黑洞并组成包含两声学黑洞的阵列，在频域内研究板结构具有不同排布方式声学黑
洞阵列时的能量汇集效应。结果表明，在一定频带范围内两个声学黑洞组成的阵列的能量汇聚效应比单声学黑洞更
为明显，且横向排列的声学黑洞阵列结构具有更好的能量汇聚效果。对于声学黑洞阵列和阻尼减振的设计具有一定
参考价值。

通过梳理气囊缓冲技术的发展历程和研究成果，总结缓冲气囊的一般构造、工作原理和设计流程。分别从气囊静态起爆展开特性研究、气体发生器与药剂研制、气囊动态起爆展开特性研究三个方面，介绍气囊缓冲关键技术。通过分析气囊缓冲技术典型特例——空气弹簧的研究现状，讨论既有气囊缓冲技术在工程结构隔震应用中所存在的问题，提出能够同时适用于天然地震动和爆炸冲击震动的地下防护工程概念性气囊式智能隔震系统构想。研究旨在拓宽气囊缓冲技术的应用范围，促进隔震系统向智能化、功能多样化方向发展。

基于ANSYS的二次开发技术，首先利用APDL语言提出一种具有广泛适用性的轮轨耦合相互作用计算方
法。在该计算方法中，车辆部分基于多体动力学理论建模，并通过APDL语言编程到ANSYS中，再根据有限元理论对
轨道部分进行仿真，充分考虑轮轨非线性接触，车辆系统和轨道系统分别采用显式积分和隐式积分求解。然后，通过
与文献中采用交叉迭代算法计算得到的车辆-轨道垂向耦合系统动力响应对比，验证模型和计算方法的正确性。最后，
以高速列车-CRTSⅡ型板式无砟轨道为例，利用该方法分析扣件失效数量对耦合系统动力响应的影响。研究结果表
明：单个扣件失效对车辆系统的动力响应影响有限，对于钢轨的动力响应影响较大；扣件失效数量的增加会显著增大
车轨系统的动力响应，加剧轮轨的磨耗和相邻钢轨扣件的失效。提出的计算方法可以对不同型式的轨道结构和轨下
基础进行分析，对于轮轨耦合动力特性的研究具有很好的适用性。

针对传统的基于振动信号的故障诊断技术无法兼顾定位与诊断的问题，提出一种基于声音信号的反卷积成像和深度学习的智能故障诊断与定位模型，该模型在传统波束形成算法的基础上，引入反卷积成像算法确定噪声源位置；同时，使用深度学习对声音信号进行训练分类从而判断故障类型，可兼顾噪声源识别定位以及故障检测的特点，拓展声像识别的应用场景，并进一步推动故障诊断技术在多领域交叉发展。实验结果表明，与传统的基于振动信号的故障诊断方法对比，该方法在设备故障诊断方面的故障识别率达到97.22 %，并能够准确识别故障所在位置。

针对载人航天飞行任务中环控生保系统对于空间噪声控制的要求，以某型号小型高速离心风机为研究对象，分析气动噪声产生机理，构建三维模型，运用ANSYS Fluent 软件，采用RNGκ-ε 模型、DES模型、LES模型进行瞬态数值仿真计算。对离心风机进行噪声试验研究，根据离心风机在轨实际工况，得到不同含氧率下的气动噪声分布情况。研究结果表明：气动噪声的噪声源主要位于风机蜗壳及蜗舌处。LES模型与试验结果吻合最好。工作在纯氧下的离心风机比空气下噪声高约1.81 %。文中所得结果可以用于载人航天上行风机设备的噪声仿真及地面试验，为小型高速离心风机降噪设计提供参考依据。

为了探究电驱动总成对车内噪声的影响，对某纯电动汽车进行急加速工况下的试验研究。基于阶次分析确定车内噪声与电驱动总成振动噪声之间的关联，并识别电驱动总成对车内噪声影响较大的激励；基于奇异值分解改进的工况传递路径分析（Operational Transfer Path Analysis，OTPA)方法，分析对车内噪声影响最大的激励通过结构路径和空气路径对车内噪声的贡献情况。结果表明由空间0 阶径向电磁力引起的频率24 阶激励和48 阶激励对车内噪声影响较大，其中24 阶激励影响最大。在低转速区间，24 阶振动激励和24 阶声学激励通过结构路径对车内噪声贡献和通过空气路径基本一致；在中高转速区间，24 阶声学激励通过空气路径对车内噪声贡献较大；在高转速区间，24 阶振动激励通过后悬置Z方向结构路径对车内噪声贡献较大。研究结果从激励源和传递路径两个方面为降低纯电动汽车车内噪声指明方向。

为了研究频域法中的应力幅值概率密度函数(Probability Density Function，PDF)模型在随机振动疲劳寿命评估过程中的适用性，首先介绍常用的5 种频域法模型，接着设置由不同谱宽系数、中心频率和功率谱密度(Power Spectral Density，PSD)谱值组合的限带白噪声应力功率谱。在此基础上利用傅里叶逆变换得到对应的时域信号，并将频域法模型计算得到的应力幅值概率密度函数与模拟的时域信号经过雨流循环计数得到的结果进行对比，评估各种频域模型的适用性和精度。结果表明，在整个带宽范围内，ZhaoBaker 模型和Dirlik 模型都有较高的准确性和适用性，Weibull 模型在模拟小谱宽系数(ε<0.15)的单峰谱和谱宽系数大于0.6 的宽带PSD时拥有不错的精度；频域模型的精度误差都随中心频率和谱值的增加有不同程度的下降。

本文旨在将微穿孔板吸音结构与多孔材料复合，得到中低频吸音性能较好的复合层声学结构。以微穿孔板多边形穿孔截面、穿孔率、空腔厚度和多孔材料类型为变量，设计复合层声学结构，给出复合层声学结构吸声系数的理论计算方法和声学有限元仿真预测模型。利用3D打印技术制备精度较高的微穿孔板实验样本，利用阻抗管法对复合层声学结构的吸声系数进行实验室测量。对比预测结果和实验数据，发现两者具备很好的一致性。研究表明：复合层声学结构具有很好的中低频吸声系数，通过调整微穿孔板穿孔截面形状和穿孔率可以对中低频段（50-1600Hz）噪音进行有效控制。

当微穿孔板背后空腔的长度受到结构限制，对于低频噪声很难吸收，在微穿孔板后增加一层聚氨酯微孔可渗透薄膜形成复合结构可增加低频吸声特性。设计一种改进的聚氨酯微孔可渗透薄膜流阻测量实验装置，充分考虑材料本身质量的影响，建立微穿孔板-可渗透薄膜复合结构声阻抗电声等效电路，该方法可普遍用于预测此类复合结构吸声特性。理论计算不同可渗透膜材料的面密度、流阻等参数对复合结构垂直入射吸声系数的影响。结果表明：在微穿孔板背后增加一层聚氨酯微孔可渗透薄膜，可以在中低频段获得较好的吸声效果。

为了准确高效预测高架轨道噪声居民主观烦恼度，建立BP神经网络模型并对其进行优化，并对BP神经网络模型的训练和检验结果进行相关性分析，结果表明该模型具有很好泛化能力和学习能力。相较于多元线性回归，BP神经网络模型更适合应用于高架轨道交通噪声的烦恼度预测。将建立的烦恼度预测模型与通过仿真得到的噪声数据结合，可以为高架轨道交通噪声居民主观烦恼度的评估提供新的方法。

针对三相异步电机信号的不稳定性及故障特征提取困难问题，提出一种基于变分模态分解（VMD）与支持向量机（SVM）相融合的电机故障诊断方法。该方法首先将采集的信号通过VMD分解得到IMF分量；其次，计算各个IMF分量的能量，再将其构成特征向量；最后对每种状态随机选取400 组输入SVM模型训练，将剩余每种状态100 组用于测试，通过预测标签与实际标签的比较来判断电机的故障状态。采用该方法对4 种不同的电机状态进行故障诊断，结果表明与完全自适应噪声集合经验模态分解（CEEMDAN）、变分模态分解（VMD）提取各IMF 能量特征相比，基于VMD-SVM的三相异步电机故障诊断方法更具优越性。

针对滚动轴承振动信号非平稳、非线性导致的故障特征难以提取和类别难以辨识问题，提出一种基于能量占比优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition，VMD)并融合包络熵与支持向量机（Support Vector Machine，SVM）的滚动轴承故障辨识方法。首先，设定VMD预分解层数K的范围，对振动信号进行分解；其次，分别计算出在不同K值下对应的各模态能量和，根据各模态能量之和与原始信号的能量之间的比值，确定最佳分解层数；然后，依据峭度准则筛选出有效的模态分量，同时计算其对应的包络熵值并组成特征向量；最后，将所构建的特征向量输入SVM中进行轴承故障类别的辨识。通过对转子综合实验台所采集的滚动轴承信号进行分析，结果表明，该方法可以对滚动轴承故障进行准确的辨别，为提高故障辨识准确率提供了一种新途径。

抑制低频振动与辐射噪声对提高水下航行器的声隐身性能具有重要意义。首先建立含局域共振元胞的平板结构横向振动模型，采用模态叠加法和谐波平衡法导出耦合振动方程的解析解，其次给出5 Hz～300 Hz范围内平板表面平均振速级与辐射声功率级解析表达式，研究元胞中吸振器参数对平板声振特性的影响，最终对目标频段平板结构的振动控制效果进行优化设计。研究表明：研究的频率范围内，局域共振型平板结构在吸振器固有频率附近会产生能够抑制其低频振动与噪声的频带；随吸振器阻尼的增大，减振频带拓宽且减振降噪性能减弱；多振子元胞具有多个减振频带，频带的叠加使得其低频减振降噪性能优于单振子元胞；经粒子群算法优化后在目标频段单振子、双振子、四振子元胞的减振降噪效率分别可达到26.3 %、29.8 %、29.1 %。研究结果可为水下航行器低频振动以及噪声的控制提供参考。

我国铁路建设规模逐渐扩大，列车运行速度不断加快，在运行过程中由于轨道不平顺、列车交汇等产生一系列噪声，而微穿孔板—二次余数扩散体复合结构可以用于解决轨道交通系统的噪声问题。首先通过Comsol 有限元仿真对微穿孔板与7 阶二次余数扩散体的复合结构进行吸声特性探究，结合已有的实验结果验证仿真方法的准确性。后续研究二次余数扩散体子背腔排列顺序对复合结构吸声特性的影响，发现只有保持二次余数扩散体腔体的对称性，才能使复合结构的吸声效果较好；探究二次余数扩散体子背腔折叠对复合结构吸声特性的影响，发现二次余数扩散体子背腔折叠对第一个吸声峰毫无影响，只对高阶谐振峰产生影响，背腔折叠的长度越大，第二个吸声峰发生频率越往高频移动；最后分析微穿孔板孔隙率、孔径及板厚对复合结构吸声特性的影响，结果表明微穿孔板的孔隙率及板厚主要影响吸声频率，随着孔隙率（板厚）变大，吸声结构的共振频率稍向高（低）频方向移动，而孔径主要对吸声性能起作用，孔径越小吸声峰越高。有关结论可为低频吸声结构设计提供参考。

半主动悬架具有成本适中、控制效果好的优势。通过仿真分析经典的加速度阻尼控制策略。仿真结果表明，加速度阻尼控制在降低簧上质量加速度的同时会导致悬架动行程恶化，且开关型控制策略会产生“振颤”现象。在加速度阻尼控制基础上提出一种阻尼连续可变的加速度阻尼控制。在1/4 车辆模型上对控制策略进行仿真分析。结果表明，改进加速度阻尼控制策略保留了加速度阻尼控制策略对簧上质量加速度的优化效果，同时避免了动行程的恶化。

针对带复杂管路的舱筏隔振系统，利用基于频响函数子结构综合的建模方法，建立带管路的一般的舱筏隔振系统动力学模型。针对设备管路与舱筏、艇体的连接方式，提出三种不同管路连接方式下的舱筏隔振系统设计方案。通过对方案进行对比分析，建立设备管路的设计准则。结果表明，设备管路最好通过刚性连接对称固定到舱筏上，然后管路再通过弹性连接与艇体连接，这样可以有效地降低艇体振动声辐射。

针对一类单自由度含间隙多约束碰撞振动系统，通过在碰撞面处建立系统的Poincaré 映射，推导系统的Jacobi
矩阵，将连续动力系统转换为离散动力系统，并利用Gram-Schmidt 正交化和范式归一化计算得到系统的Lyapunov
指数谱。通过数值模拟，计算系统混沌吸引子与周期吸引子的收敛序列，结合系统相图、单参分岔图及Lyapunov 指数
谱，分析系统周期运动稳定性及各类分岔现象，通过控制系统参数双向变化发现相邻周期运动间存在的周期共存现
象，验证该计算方法的有效性和正确性，研究成果可为后续针对该系统的混沌判断及混沌控制提供理论依据。

实际地震具有多维特性，只考虑水平地震作用往往不够真实全面。基于此，建立某高层框架-核心筒层间隔震结构模型，在8 度罕遇地震下，输入一维、二维、三维地震，对设置传统水平隔震支座的层间隔震高层建筑结构，进行动力弹塑性时程分析。三维地震激励下，层间隔震高层建筑结构地震响应增大，采用传统水平隔震支座容易出现拉应力超限问题。针对边缘隔震支座出现的拉应力超限问题，设置三维隔震支座结构，并与传统水平隔震支座结构进行分析对比。结果表明：采用三维隔震支座后，解决了拉应力超限问题；结构的层间位移、基底剪力、楼层加速度均明显减少且结构核心筒损伤程度减轻，并且对竖向地震力也具有良好的控制效果，说明三维隔震支座隔减震性能优于传统水平隔震支座。

为了降低航空噪声对机场周边区域的影响，本文进行了面向未来规划的航空噪声预测及其影响评价方法研究。首先，根据当前实际飞行轨迹数据，分析得到机场起降交通流运行的普遍规律。结合机场交通流时空分布特性，建立面向未来规划的航空噪声等值线预测模型。为了直观评价航空噪声的影响，进行未来航空噪声等值线与机场周边土地的土地控制规划图的融合配准，从而实现未来航空噪声影响的可视化。最后，根据我国现行标准，总结提出机场周边土地与噪声相容评价及土地规划和相应飞机噪声隔声措施建议。以某大型机场为例，证明该方法的可行性，并针对噪声问题，为机场周边主要区域土地规划提供参考依据。

压水堆核电厂中，燃料棒流致振动磨损是燃料棒失效最主要的原因，对核电厂运行经济性、安全性有重要影响。建立一种能够合理表征燃料棒动力学特性的振动模型，是开展燃料棒流致振动磨损分析方法研究的基础。以压水堆燃料组件单根燃料棒为研究对象，考虑寿期末格架对燃料棒失去夹持作用、多跨支撑等影响因素，建立燃料棒有限元分析模型，研究寿期末效应对燃料棒振动特性的影响规律。为了验证模型，在模拟寿期末燃料组件骨架中开展全尺寸燃料棒振动特性测量试验，获得格架松弛条件下燃料棒振动响应。从分析和试验结果可以看出，建立的燃料棒振动模型能够很好地表征其振动特性。该模型后续可以用于指导核燃料组件的设计分析。

在传递扭矩的瞬时突变工况下，纯电动汽车传动系统和驱动电机的结构特性容易引起整车产生冲击、噪声与抖动等问题，严重降低驾乘舒适性。系统性阐述某纯电动汽车加速撞击异响问题的分析解决过程，建立基于电驱动系统试验台架的排查方法，根据齿轮啮合间隙理论和整车扭矩控制机理，提出具体的工程控制措施与方案，优化电机扭矩过零策略，通过实车实验验证改进方案的有效性，有关结论对解决纯电动汽车传动系统在瞬态工况下的振动噪声问题，具有较重要的工程指导意义。

曲轴轴系是往复机械传动系统的重要组件之一，其工作状态对整套机械设备的正常工作和使用具有直接的影响。研究针对振动信号分析的曲轴轴系的损伤模式识别问题，提出一种基于Hilbert 包络功率谱熵和支持向量机相结合的往复机械曲轴轴系损伤识别方法。基于曲轴轴系损伤机理展开研究，分析曲轴轴系发生故障振动的原因，建立典型的机械故障动力学模型，并通过构建故障模拟与振动测试系统获取曲轴实时振动信号；基于CEEMDAN方法对信号进行分解，选取峭度较大的本征模式分量进行Hilbert 包络解调分析获取包络矩阵，计算信号的瞬时包络功率谱熵，可以明显看出曲轴轴系故障表征；最后进一步用SVM完成模式识别。数值模拟与实验结果验证了方法的有效性。该方法对往复机械曲轴轴系早期故障模式的识别具有较好的参考意义。

为了验证平滑天棚控制的有效性和其有效的参数优化算法，以2 自由度悬架系统模型为研究对象，建立综合性能评价指标，经过粒子群算法优化参数，仿真结果表明，与被动悬架相比，综合性能评价指标提升11.17 %。以舒适性为控制目标，采用随机路面激励，平滑天棚控制的簧上质量加速度均方根值与被动悬架和开关天棚控制相比，都有显著的降低；采用正弦扫频激励，对系统振动传递特性进行分析，仿真结果表明，在中高频段，平滑天棚控制对簧上质量振动有较好的抑制效果。最后，通过半主动需悬架机械硬件在环试验，试验结果表明，平滑天棚控制可以减少振颤，降低簧上质量加速度。

基于波束形成技术，利用市域轨道交通D型车实车声源成像数据，研究市域列车整车车外噪声源频谱特性，分析受电弓、转向架等局部区域噪声源对辐射噪声的贡献特点，并评估局部噪声特性变化对总噪声特性的影响，得到以下结论：局部噪声源的贡献方面，市域轨道交通D型车转向架区域是主要辐射噪声贡献区，其贡献所占比重超过63 %，100 km/h 以上运行时其贡献所占比重超过80 %；受电弓区域是次级辐射噪声贡献区；其他区域的噪声贡献相对较小。试验研究成果可为市域轨道交通列车减振降噪优化设计提供有力的技术指导。