频域分析方法是机械故障诊断中信号处理最重要和最常用的分析方法，其种类繁多且各具特点。因而，对工程实际情况要釆用合理的频域分析方法就十分困难。由此，针对多种的故障类型，根据机械设备关键设备构件的振动特性，为实现机械设备多类不同的故障诊断，在分析和比较了不同的信号处理和特征釆取相应的算法的基础上，再釆用合适的频域分析方法；就能有效地确保诊断分析的精度和可能性。

应用信号处理方法对振动信号进行特征提取的技术是机械设备故障诊断领域的重要研究方向。常用的机械设备故障诊断领域的信号处理方法主要包括时域分析、频域分析和时频分析。针对常用的振动信号处理方法，总结多种算法的特征和优缺点。根据常见机械设备关键构件的振动特征，选择不同的信号处理和特征提取算法进行分析，以便提高多种构件、多类故障的特征提取精度和可靠性，从而为有效地实现机械设备的故障提供参考。

通过采集不同速度的各类型机动车噪声数据，对噪声的频谱和不同频段的能量比率进行分析和比较，得到不同速度下的各类型机动车噪声的频率特性。结果表明，大部分机动车噪声能量主要集中在400 Hz到2.5 kHz之间，其中小型车噪声能量以1 kHz到2.5 kHz的频段为主，大型车噪声能量主要在400 Hz到2.5 kHz均匀分布，中型车噪声能量分布特征介乎两者之间，而公交车噪声能量则以10 Hz到315 Hz的低频段为主；随着速度的增加，中、小型车噪声能量分布频段更为集中，大型车噪声频率分布与速度关系不明显，公交车低频段噪声能量比率有所提高。

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。

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。

简化了一种求取非线性常微分方程高阶谐波解的近似解析计算方法。对平方和立方非线性项的傅里叶展开过程进行改进和简化，使计算过程变为两次矩阵运算即可完成展开过程，且两次矩阵运算过程一致，易于编程。以Duffing方程为算例，计算结果与数值方法一致，运算效率有所提高。

地铁车辆的主要噪声源是轮轨噪声，该噪声经过隧道壁面的反射，在隧道内形成混响声场，然后透过车体结构传递到车内，影响车内乘坐舒适性。研究经典理论和相关标准中对轮轨噪声影响因素的定性论述，通过国内地铁实测数据，定量分析各因素对车内噪声的具体影响程度。在此基础上，提出地铁车内噪声综合控制建议，供地铁线路规划设计参考。

基于反共振原理，设计了一种可调频式的管道动力吸振器，通过移动弹簧片上的质量块位置，并将其安装在管路共振位移最大处，可以实现不同频率下管道减振。通过构建了一段空间管路，利用有限元仿真分析和管道振动实验，验证了本文设计的调频动力吸振器能够在不同共振频率处对管路进行有效减振，结果表明调节减振器弹簧片上的质量块位置能够将减振器的减振效果调整到最佳。所研究的可调频式管道动力吸振器具有很强的工程应用价值。

当机械设备的振动信号为非平稳信号和时变信号这类特殊信号时，时域分析和频域分析因其自身的局限，无法取得很好的分析效果，需要使用时间和频率的联合函数来表示信号，即信号的时频表示。针对常用的时频分析振动信号处理方法，总结多种算法的特征和优缺点。根据常见机械设备关键构件的振动特征，选择不同的信号处理和特征提取算法进行分析，以便提高多种构件、多类故障的特征提取精度和可靠性，从而为有效地实现机械设备的故障提供参考和指导。

许多城市引入了电动汽车作为出租车和公交车。以电动汽车和燃油汽车为研究对象，通过实测数据，分析比较小型电动汽车、小型汽油车以及电动公交车、柴油公交车在不同行驶速度下的最大A声级及频谱特性。为城市交通噪声污染防治提供数据参考。

城市轨道交通引起的环境振动与噪声问题日益严重，越来越受到人们的重视。综述振动传播规律和常用减振降噪措施，总结当前研究存在的问题并提出相关建议。地铁诱发的地面振动存在一个振动放大区和一个主要响应频带，对建筑物的影响主要是低频振动且以竖向振动为主。从源头采取减振措施是最直接最有效的方法，主要是在车辆和钢轨两方面采取措施。目前研究最多的是从振动传播途径采取措施，包括各种扣件减振、道床和轨道减振、隧道结构减振以及各种隔振技术。对于特殊的建筑和仪器，可以采取受振对象保护措施，包括设置隔振基础、阻尼器、隔振基座和减隔振元件等。只有运用多种减振措施，才能起到综合减振的目的，从而减轻振动对环境的影响。

针对轴承运行环境复杂且振动信号具有非稳定性，受噪声影响较大，难以提取有效故障特征并准确诊断问题，提出一种改进变分模态分解降噪和卷积神经网络的智能诊断方法。首先利用排列熵阈值法确定VMD分解层数，对分解出的本征模态分量按照峭度准则和互相关准则重构，然后将降噪后的信号作为特征向量输入到CNN模型中训练，利用训练后的模型实现未知故障的诊断。试验结果表明，提出的方法能快速的对轴承进行故障诊断，并具有较高的准确率。

主要介绍国外内对寿命预测的研究，并对预测理论进行说明；对目前橡胶隔振器用胶料进行不同温度下的热老化试验，根据国标GB/T 20028-2005对该橡胶的寿命进行预测，提出该胶料的使用寿命约12年半，但橡胶隔振器中橡胶静态下的压缩变形应不超过橡胶厚度的15 %；故该实验方法不适合于橡胶隔振器寿命的预测。

负刚度结构可用于系统的低频隔振，依据等效磁荷法建立矩形永磁铁的磁力和刚度解析模型，得到实现负刚度的最优磁铁布置和充磁方向，并设计三磁体型准零刚度隔振系统。仿真结果表明，矩形磁铁磁力和刚度计算模型准确，三磁体型准零刚度隔振器在不影响载荷性能的前提下具有优越的低频隔振性能。

在前期对低马赫数下气动噪声计算方法的研究基础上，建立大涡模拟(LES)和Lighthil声类比水动力噪声混合计算方法，并通过参考文献中的水下射流声学实验结果对该方法进行验证。首先，参考试验模型尺寸建立三维模型，分别划分流场计算和声学计算所需结构网格，通过试算确定外流域大小和网格划分方式；接着，采用LES对射流流场进行计算，通过压差、压力脉动、速度不均匀度等指标对湍流流场特性和计算稳定性进行分析；随后，将流场计算结果作为声源项插值到声学网格，基于Lighthill声类比理论，对水下射流噪声进行计算；最后，对比水下射流声学试验数据与流噪声计算结果，验证和分析该混合计算方法计算水下射流噪声的可行性和正确性。结果表明，所建立的LES和Lighthill混合计算方法能较好地模拟水下射流噪声，可用于水动力噪声的研究。

介绍钢轨波磨现行的主要分类方法和评价标准。以某环线地铁为例，对全线不同线路条件和轨道类型的钢轨波磨进行检测，按照轨道类型、曲线半径、线路型式以及曲线高、低轨来对比分析钢轨波磨的典型特征；使用BSEN ISO 3095 标准对钢轨波磨进行量化评价。结果表明，该线路波磨分布最广的为普通扣件轨道，300 m～400 m半径曲线轨道，缓和曲线以及低轨。钢轨波磨出现频次最高的为钢弹簧浮置板轨道，200 m～300 m半径曲线轨道，圆曲线和低轨。各种轨道类型上都存在25 mm～50 mm波长波磨，400 m半径曲线轨道上的波磨波长分布最广，圆曲线和缓和曲线上波磨波长分布特征基本相同。

考察汽车传动轴振动特性的指标为1阶约束模态的频率。由此，某商用车传动轴在设计阶段进行模态仿真分析，虽然满足了设计要求，但在整车验证阶段却出现共振，产生了车内共鸣音。针对该问题，改进传动轴模态分析方法，并对传动轴结构进行优化设计，消除共振模态。通过主观评价和噪声测试证实效果良好。

最小二乘复频域法是近年来提出的频域模态识别的方法，该方法在强阻尼、弱阻尼下都具有很好的识别结果。依据最小二乘复频域法的理论与方法，其系数矩阵有两种形式：实系数矩阵形式、复系数矩阵形式。利用Matlab对最小二乘复频域法进行编程，并编制交互式的软件界面。指出最小二乘复频域法在两种系数矩阵下的参数设置，以及系统极点的求解修正公式。通过对铝板的实验分析，表明在两种系数矩阵下分析结果的一致性，并且复系数矩阵具有更好的数值条件，同时验证了程序的正确性。

针对某轴系—艇体缩比试验模型，首先进行动力学建模，并利用试验数据对模型参数进行修正。在此基础上将振动模型利用直接边界元法进行进一步延伸分析，对螺旋桨纵、横激励力作用下壳体的声辐射特征进行预测，得到两种激励力下典型模态的壳体表面声压和远场声压分布特性，并从能量角度对耦合系统的声辐射特性进行分析，给出轴系—艇体耦合系统水下声辐射特性。

基于改进傅里叶级数对任意边界条件下的矩形薄板振动特性进行分析，通过傅立叶正弦级数的引入，修正了边界条件上的不连续性；此外，通过改变横向位移约束弹簧刚度值k和旋转约束弹簧刚度值K来模拟任意边界下矩形薄板的振动情形，克服了以往只能求解某些特定简化边界条件下振动问题的缺陷。通过与文献及有限元软件计算结果的对比，验证了此方法的有效性；研究表明，矩形薄板不同边界条件下固有频率值差异较大，但均随长宽比增大而减小。

对笔记本电脑散热系统的噪声进行测试分析，得到各部分噪声的特性，确定风扇出口噪音是主要噪声源，建立风扇转速与笔记本电脑出口处噪声的关系。通过散热系统的流场分析，发现散热翅片出口夹角影响散热系统冷却风的风量和风压，而对噪声的影响不大，由此提出优化散热翅片出风角，提高散热效率，从而降低风扇转速，达到减低散热系统噪声的目的。实验表明出风口优化后，风扇转速可降低16.8 %，散热系统噪声下降2.0 dB（A）。

基于有限元方法研究低雷诺数下微型四旋翼飞行器的气动特性和振动特性。建立微型四旋翼飞行器悬飞时的三维流场物理模型，给出边界条件，采用有限体积法对多个边界条件进行数值计算和分析，研究微型四旋翼飞行器在悬飞过程中的流场分布，揭示微型四旋翼飞行器的气动特性变化规律；此外，将气动载荷加载到结构分析模块，研究机身应力分布情况和流固耦合特性，得到机身最大应力所在位置及其振动特性。

开发阶段中的某型家用中央空调室外机在压缩机以4 200 r/min～4 500 r/min 转速运行时存在明显嗡嗡声异响，声品质体验的接受度差。针对该问题，通过噪声频谱特性分析、管路系统结构模态试验和仿真分析等手段，确定吸气管共振是产生室外机嗡嗡声异响的原因。基于模态仿真分析对吸气管进行调频设计，使其固有频率避开压缩机四倍频激励，同时配合阻尼块的减振作用，达到有效降噪的目的。实验结果表明，吸气管改进后整机噪声总值最大降幅达8 dB，嗡嗡声异响消失。所提供的分析方法和分析模型对家用中央空调室外机结构噪声的控制具有一定的参考价值。

国际民航组织制定了航空器噪声审定的建议标准—国际民航公约附件16第I卷“航空器噪声”，把航空器按噪声水平分成第一、二、三、四章标准的飞机（即CCAR-36中的第一、二、三、四阶段飞机），要求飞机在投入运营之前，必须进行并通过飞机噪声适航合格审定，否则不予颁发适航合格证。同时，国际民航组织正在研究更严格的噪声标准。预计到2016年，大型客机适航噪声将比第四阶段噪声限制低18 EPN dB以上。为使中国民用航空器的设计制造满足国际通行的噪声标准，需研究更新后的噪声审定标准。

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。

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。

振动实验分析中，动态应变信息与位移信息具有互补性，位移响应大的地方应变响应一般较小，反之亦然。基于动态应变测量的应变模态分析理论及参数辨识与基于位移（或速度、加速度）测量的位移模态分析理论同源，但二者之间的理论关系及其相互修正方法缺乏深入有效的研究。以等截面直梁为对象，首先导出激励力-动态应变响应的频率响应函数表达式，讨论应变模态参数的辨识方法。在此基础上，进一步构建属于同一特征值的应变振型与位移振型之间的变换关系，并详细分析应变-位移变换矩阵的特性。仿真算例表明所建立变换关系的合理性与正确性。

针对车辆行驶过程中常见的过减速坎的典型工况，描述进行主观评估和客观测量的基本方法，分析具有麦弗逊结构前悬车辆过坎冲击时振动响应的信号特征，探索利用神经网络直接建立主观评估和客观测量之间关联性的可行性，同时对小样本数据条件下如何更好建立合适的神经网络进行多种尝试，建立基于神经网络进行主客观评估结果关联性分析的基本方法。

对当前国内外电机不平衡磁拉力研究现状进行分析和综述，分析和总结不平衡磁拉力的机理、特征，并对不平衡磁拉力特别是非线性磁拉力的国内外发展概况进行介绍。归纳防止和减小不平衡磁拉力的有效措施，最后对电机不平衡磁拉力未来的研究方向进行展望。

制动摩擦噪声对乘坐的舒适性、城市环境有重要影响。深入研究制动器摩擦噪声的产生机理对于控制其振动与噪声非常重要。评述了近30年来制动摩擦噪声产生机理与控制措施的研究进展，将制动摩擦噪声的产生机理归为自激振动、结构不稳定和“热点”理论三类，并从优化制动器结构、改善摩擦副材料特性等方面分析了制动摩擦噪声的控制措施。为了更好地认识制动摩擦噪声的产生机理和探讨其控制措施，建议从摩擦学、动力学与传热学多学科交叉的角度研究和分析摩擦噪声。

飞机噪声评价方法的多元化反映了机场噪声问题的复杂性，我国采用计权等效连续感觉噪声级LWECPN，而国际上广泛采用昼夜等效声级Ldn。我国建筑室内噪声评价量采用的是等效声级Leq，与计权等效连续感觉噪声级难以横向比较。为了解决机场噪声影响区的噪声治理适用标准问题，首先对LWECPN、Ldn和Leq三者的内涵进行分析，通过实测数据分析LWECPN与另两个评价量之间的关系，证明LWECPN与Ldn之间在数值上存在13 dB的差距，给出LWECPN与相应的昼间和夜间等效声级Leq上限值的对应关系，并分析背景噪声对评价量的影响。