为了探究熔融沉积3D打印制品制备过程中,材料属性、填充密度、支撑结构等参数对制品力学性能和强度特性的影响,提出了一种基于强度需求的3D打印构型优化设计方法。通过有限元结构强度仿真计算,特征样品拉力实验对比分析,获得工艺参数相关的制品力学性能。研究结果表明不同内部结构3D打印制品相同填充密度(质量比)时,抗拉强度存在较大差异,其中,在理论分析和实验测试中,同心结构的抗拉强度较高,折线型和螺旋形抗拉强度较低。该研究成果对深入分析3D打印制件强度和填充结构的关系具有指导意义,为基于强度需求的3D打印参数优化设计提供了数据支持。

针对多失效相关的动态机械系统,利用Copula函数描述各单元之间失效模式的相关性,提出了一种具有多失效相关的动态机械系统可靠性模型,采用R-Vine Copula函数将复杂系统的可靠性问题转化为多个二维Pair Copula函数进行分析,利用最大生成树算法(MST)选定最优R-Vine结构,通过非参数核密度估计(KDE)对模型中的时变参数进行描述,并重点对机械系统中常见的串-并联系统(混联系统)进行建模分析,最后通过航天器开闭轴系的算例,验证该模型的有效性。

Hertz接触认为接触表面是静止的、光滑的、没有润滑的，是一种理想的接触状态。实际齿轮接触表面是有一定粗糙度的、有润滑的、相对运动的，所以实际齿轮的接触是一种非Hertz接触。基于弹流润滑理论，提出一种新的齿轮设计理论与方法——非Hertz接触齿轮设计理论与方法，该理论和方法综合了影响齿轮接触强度和润滑的各种因素，保证齿轮同时满足强度与弹流润滑的双重要求。给出了圆柱齿轮的设计公式，并通过大量工程实例对新的设计理论和方法进行了检验，结果表明，所提出的非Hertz接触齿轮设计理论与方法完全可以用于齿轮的工程设计，满足工程实际需要，特别是对高速重载齿轮设计具有重要的理论意义和实用价值。

为研究某前置后驱MPV车型存在的传动系统扭转振动问题,基于AMEsim软件建立21自由度传动系统扭转振动当量模型,通过自由振动计算以及强迫振动计算对建立的模型进行扭振分析。对车辆进行传动系统扭转振动测试,将仿真结果与实验结果进行对比,分别在模态频率以及扭振响应两个方面验证仿真模型的准确性。在建立的汽车传动系统模型基础上,通过灵敏度分析对模型中的转动惯量、扭转刚度以及阻尼进行分析,得到的结论表明六个系统参数对传动系统的影响较大。对这些参数采用基于Matlab遗传算法的多参数调整,调整后变速器和主减速器处的扭振幅值分别减小了20.16%和23%,较大程度的削减了传动系统的扭振幅值。

微细铣削可以加工三维自由曲面及复杂零件，其应用前景日益广阔。然而由于刀具尺寸及加工参数的急剧减小，微细铣削表现出显著不同于传统铣削的切削特性，因此近年来研究人员对微细铣削技术进行了广泛研究。微细铣削的加工过程复杂，涉及到许多方面，综述国内外在微细铣削方面的研究，总结了微细铣削加工过程中最小切削厚度、切削力、表面粗糙度、刀具磨损及其他方面研究的最新进展。探讨了微细铣削所研究的各方面的发展趋势，并对其应用前景进行了初步讨论。

为解决小子样高可靠性长寿命产品的可靠性评估,提高可靠性评估的精准度,采用贝叶斯方法构建多个信息源数据融合的贝叶斯可靠性评估模型。首先,该模型选择一组数据作为另一信息源的最初先验信息,根据贝叶斯估计融合得到后验密度,并将其作为下一信息源的先验分布;通过依次迭代,得到多源异构数据的联合后验密度和可靠性指标数据,进而完成相应的可靠性分析。最后,通过仿真算例验证了该模型的合理性与有效性。

轴承是机械传动系统中最关键也是最易发生故障的部位之一，准确的识别其故障是实现设备稳定运行的关键。综合考虑油膜和滚动体滑动等非线性因素，建立了包含局部故障的滚动轴承系统五自由度动力学模型，提出了一种改进的点蚀故障模型，并对不同故障参数对应的模型进行了分析。仿真了内圈和外圈含点蚀故障时的系统振动信号并分析了相应的故障特征。通过仿真信号和实验信号的对比分析，验证了所建模型的正确性，为实现轴承故障的早期诊断提供了帮助。

分离式霍普金森杆Split Hopkinson pressure bar（SHPB）试验装置被广泛用于材料在高应变率下力学行为的测量。基于K&C局部损伤混凝土模型对混凝土材料动态抗压试验进行数值模拟，利用SHPB二波法理论重构了混凝土试件的应力应变曲线，分析了混凝土试件破坏规律，证明了K&C局部损伤混凝土模型能较好的模拟混凝土在高应变率条件下的混凝土动态抗压的力学行为，考量了应变率效应对混凝土动态强度的影响，讨论并证明了混凝土动态抗压强度的增加主要来源于结构效应而非材料属性的改变。

提出了一种带径向畸变和切向畸变的成像模型，利用Levenberg-Marquardt算法进行非线性优化参数标定的双目摄影振动测量方法，并对某型风力机叶片进行了模态频率辨识。两台摄像机同步采集振动图像序列并用自适应动态阈值对图像进行目标分割，以编码点区域灰度梯度跳跃最快的方向作为边缘，进一步用最小二乘法拟合边缘，用灰度平方加权质心法获取动态连续图像序列中编码点的精确亚像素中心坐标。每一个编码点类似于微小的"位移传感器"，能够反映叶片时域振动响应。最终，从时域响应数据中获取叶片固有模态频率，与有限元法和激光多普勒测振仪分析结果比对，相对误差都在5%以下，验证了双目摄影测量方法的可靠性和有效性。

平衡重式叉车作为一种专门搬运装卸用的工业车辆,用途广泛,工作环境越来越复杂,平衡重式叉车稳定性的研究也越来越重要,但是稳定性在学术界引起的关注较少。门架槽钢挠度是稳定性一个不可忽略的关键参数,国内设计门架槽钢以类比为主,导致其安全系数过高,浪费原材料,理论性和计算机辅助较弱。分析了影响叉车安全稳定性,对叉车的纵向堆垛稳定性进行了研究,通过对叉车门架槽钢的受力和变形分析,建立了门架槽钢纵向稳定性与挠度变形的模型,通过试验验证模型的正确性。对平衡重式叉车的稳定性研究为企业在叉车设计研发提供了理论依据和指导,有利于节约材料、提高叉车的能耗效率和保证其安全可靠,具有一定理论意义和工程价值。

在低频隔振研究领域，准零刚度的提出给人们提供了新的解决思路。系统总结了各式准零刚度隔振器的结构和特点；具体描述准零刚度隔振器的控制方法和工程应用实例；对比分析准零刚度隔振器国内外研究发展现状；总结和展望了准零刚度隔振器未来的发展趋势。最后阐述了准零刚度隔振器现存的问题及相应的解决方案。

采用落锤低速冲击试验测试蜂窝铝夹芯板的动态力学性能，研究了其破坏形态、破坏过程和典型荷载-位移曲线，分析了冲击速度和面板厚度两个因素对夹芯板极限冲击承载力和吸能量的影响，并和准静态试验下相应面板厚度的夹芯板进行力学性能对比。试验结果表明，蜂窝铝夹芯板的典型冲击荷载-位移曲线呈现出五个主要阶段，在不同冲击速度下夹芯板的极限冲击承载力和吸能量基本一致，而随着面板厚度的增加，夹芯板的极限冲击承载力和吸能量随之增加，三种不同面板厚度的夹芯板在落锤低速冲击作用下的极限冲击承载力和吸能量比在准静态作用下提高。

传统铣削力预测模型精度低,难以为实际生产中工艺参数的合理选择提供有效支持,建立了一种基于等效车削力模型的铣削力模型,通过综合考虑工作角度、刃口圆弧及刀尖圆弧半径的等效车削力模型。该模型将实际车刀等效为理想车刀模型识别出材料本构方程中的材料常数、流屑角及平均摩擦角,再根据斜角切削模型计算不同切削速度下的主剪切面上的剪切应力及单位切削力F₀向量,从而可以计算出立铣刀前刀面上的瞬时切削力,再经过坐标变换得立铣刀在X-Y-Z坐标系下的三向切削力,仿真及实验验证了该铣削力模型的预测性。

为减少橡胶件硬度与刚度匹配过程中的重复试制、原材料浪费问题，开展橡胶件刚度与硬度关联性分析。以矩形橡胶弹垫为研究对象，基于单轴压缩及拉伸试验，计算确定Mooney-Rivlin 模型理论参数，以最小二乘法对理论参数进行验证。利用Abaqus 进行橡胶刚度仿真计算，结果表明矩形橡胶弹垫刚度随变形增加而产生非线性增加。基于橡胶硬度实验数据，构建硬度与Mooney-Rivlin 模型参数的指数型二次非线性函数，得到胶料硬度与材料参数数值大小呈正相关的结论。将弹性模量与硬度的关系转换成弹性模量与材料参数C₂、C₁ 的关系，并通过仿真分析得到橡胶材料的刚度位移曲线，从而找到橡胶材料参数与刚度之间关系。最终，以Mooney-Rivlin 模型参数为桥梁，得到橡胶件刚度与硬度之间的关联性结论。

机械部件在运行过程中承受多轴循环加载时易发生附加强化效应，采用单轴疲劳寿命计算公式对其寿命进行预测会产生较大误差，而现有多轴疲劳寿命预测模型由于含有大量材料常数也不便于工程应用。针对上述问题，基于不同应力对疲劳微裂纹的萌生、促进作用机制，结合剪切损伤模型，提出一种新的损伤参量表达形式，并结合Manson-Coffin-Basquin 方程推导得到对应的多轴疲劳寿命预测模型。采用两种材料在非比例加载、比例加载路径下的实验数据对提出的寿命预测模型进行验证，并与FS（Fatemi-Socie）模型的预测结果进行对比，结果表明，提出的模型具有良好的预测效果。最后将该模型应用于大摆锤吊臂疲劳寿命预测，结果说明吊臂满足疲劳寿命要求。

为了得到具有良好压缩力学性能的填充材料，设计并制备出两种结构的正交梯形蜂窝铝（90°正交梯形蜂窝铝和45°正交梯形蜂窝铝），分析了准静态轴向加载下的材料的力学性能，并对两种结构的正交梯形蜂窝铝进行聚氨酯泡沫填充，分析聚氨酯填充对正交梯形蜂窝铝性能的影响。研究结果表明，相较于45°正交梯形蜂窝铝，90°正交梯形蜂窝铝的性能更优；两种结构的正交梯形蜂窝铝在聚氨酯填充后峰值应力、平台应力和单位体积吸收能得到明显的提升，但在吸能效率上填充聚氨酯后没有明显提升而且最大能量吸收效率对应的应变值减小。

分析某振动试验台简支梁的振动模态，首先利用弹性体一维振动理论得到简支梁的振动数学模型。然后利用伯努利-欧拉梁理论计算得到了简支梁振动微分方程，对简支梁设定特定的边界约束条件计算得到各阶模态参数，利用Workbench有限元仿真分析得到简支梁前五阶固有频率与振型，最后用基于Poly IIR的实验模态算法进行了简支梁实验模态参数识别，得到了简支梁横向与扭转模态频率与振型，验证了仿真值与实验值的一致性，最大误差为3%左右，可以为后续梁、板等弹性体复杂结构EMA分析研究提供一定的参考。

钢丝绳的润滑状态对钢丝绳的工作特性、使用疲劳寿命有重要影响。以6X19钢丝绳为研究对象,选取了未经油脂润滑部分润滑和充分润滑三种状态钢丝绳,分别在弯曲疲劳试验机上,不同张紧状态下进行了弯曲疲劳试验,对各试件在不同阶段出现的疲劳损伤状态进行了统计分析和显微研究。润滑条件好,钢丝绳同滑轮绳槽之间的油膜使接触状态得到改善,降低了绳内钢丝之间的摩擦因数,钢丝表面不易产生磨损划痕,延缓裂纹的形成和扩展,改善了钢丝绳截面内应力分布状态,减少应力集中现象,使有效承载作用的钢丝数量变多,绳内钢丝得到了充分的拉拔,颈缩断丝在总断丝中所占比例比润滑条件差的钢丝绳高;润滑条件差的钢丝绳,齐平状断口所占比例高,绳内钢丝没有得到充分拉拔,会由于局部损伤而导致断丝;相同润滑条件下,张紧力增大一方面破坏了钢丝绳同滑轮绳槽之间的润滑油膜,另一方面在压应力作用下使绳芯内的润滑油脂不易渗浸到钢丝绳同滑轮绳槽侧,恶化润滑状态。

以风机主齿轮箱的箱体连接螺栓疲劳强度分析为研究背景，提出一种在多轴非比例载荷谱作用下高强度螺栓连接疲劳强度的分析方法。该方法基于多轴疲劳理论，将外部多轴非比例的风力载荷谱通过连接箱体模型有限元应力计算及雨流计数处理，转化为螺栓各对应载荷方向上的应力雨流谱，然后在螺栓各计算点处进行各载荷方向上的应力合成，按照德国VDI2230标准的计算方法，结合螺栓材料的应力寿命（S-N）曲线，计算得到螺栓各计算点的疲劳损伤率，最后依据线性损伤累计理论，得出连接螺栓的疲劳安全系数。依据本文中的分析方法编制螺栓疲劳强度计算程序，再以某一型号风机齿轮箱的扭力臂与齿圈连接螺栓为例，计算得到该螺栓在风机20年工作寿命内的疲劳安全系数为1.819。提出的方法为今后计算复杂载荷工况下的螺栓疲劳强度提供了一个新方向。

为研究轨道车辆车体常用SUS304不锈钢材料的动态力学性能,进行了0.000 2 s^-1~500 s^-1宽应变率下的动态拉伸试验,得到了不同应变率下的应力应变曲线,结果表明在动态拉伸过程中该材料表现出应变硬化现象,应变率强化效应和一定的热软化效应。为准确描述该材料的动态力学性能,首先建立了该材料在室温下的Johnson-Cook模型。在此基础上,引入绝热温升,建立了塑性应变以及应变率相关的修正Johnson-Cook模型。通过对比,表明修正模型能够较好地描述该材料随应变和应变率增加逐步软化的特性,该修正模型为轨道车辆车体结构耐撞性分析提供了基础依据。

以11.00R20 18RP全钢载重子午线轮胎为研究对象，基于线性材料提出了单一实体单元结构和实体单元+梁单元混合结构的两种轮胎等效模型。借助Ansys软件，研究了各层材料不同弹性模量对两种等效模型静态刚度的影响，并在此基础上进行了材料弹性模量参数最优匹配分析。基于匹配结果，分别研究了两种等效模型的模态性能，并与试验结果对比，分析了等效模型的有效范围。研究结果表明：基于线性材料的实体单元+梁单元混合结构的轮胎等效模型能较好的模拟轮胎的静态刚度、切向模态和轴向模态，但是径向模态频率整体偏低；在进行车-路耦合仿真等只需要关注径向性能的研究中，可以通过减小带束层材料密度的方式来提高其径向模态频率，使等效模型更加有效。

针对机载电子设备元器件焊点热疲劳失效问题,研究了适合工程应用的元器件焊点热疲劳寿命评估方法,提出了基于应变能的经验公式适合印制板组件级多元器件热疲劳寿命的评估。探讨了元器件焊点热疲劳寿命的加速试验方法,通过加速试验案例证明试验可行,仿真计算可信。研究结果表明,元器件焊点热疲劳寿命仿真和加速试验方法适合工程应用。

针对目前现有轴承故障诊断方法对不平衡数据集中的少数类诊断准确率低的问题，提出了不平衡数据集下基于重要性加权自编码器（Importance Weighted Auto-encoder，IWAE）的轴承故障诊断方法。首先通过少数类的样本数据来训练IWAE 网络，将生成的样本数据加入到原始数据集中，得到平衡后的数据集；然后引入深度学习方法作为诊断网络，将平衡后的数据集直接输入诊断网络中，自适应的学习故障特征，实现故障分类。为了增强诊断网络的准确率，使用一维多尺度卷积神经网络进行故障诊断。大量的定性定量实验表明，所提出的方法在不平衡比为1／7 时，少数类诊断的准确率已经能够达到98.90%，均优于其他现有模型，并且拥有较好的收敛性和泛化性。

为了解决水下滑翔机复杂外形的优化设计问题,在提高其升阻比的同时提高Kriging代理模型的优化效率,提出一种自适应代理优化算法。该算法分别使用提出的改善并行期望改进准则(Parallel Expectation Improvement,PEI)和改善概率准则两种加点准则进行全局探索;使用最小代理模型预测(Minimizing Surrogate Preduction,MSP)准则进行局部探索。并根据新样本点和已知样本点的关系来实现全局探索和局部探索的切换。通过数学算例将所提算法和最大期望提高(Expected Improvement,EI)准则、多点期望提高准则(Multiple Expectation of Improvement,q-EI)、最大期望概率提高准则进行对比,结果表明,优化算法收敛更快,精度更高。最后,采用该优化算法对水下滑翔机外形进行优化,最大升阻比提升了19.37%。

故障诊断的背景是从预防事故开始,从事后事故反向倒推进入到对故障阶段的分析而产生的。通过对单一故障和耦合故障的分别研究,论证目前故障诊断的理论是在故障阶段介入和发展起来的,是对故障模型各自对立、并层层故障细分的规则方法,这种方法使研究对象成为一个发散的系统,并不可求解。采取实验室实验和现场故障的全过程跟踪,利用数据分析证明了故障是在转子系统内相互构建的动态环节,并随着故障状态时间“正进”的阶段变化而表现出相应的“同质”特征,并层层展开的过程。所以故障诊断理论的应用都应该还原于其所产生的统一整体并全过程的系统之中,要求转变故障诊断的方向,视界倒转,基于时间历程“正进”和故障性质“同质”的方法,在统一整体并全过程中掌握故障的主要发展规律,奠定智能诊断更坚实的理论基础。

为探究不同TPMS孔隙结构对多孔支架力学性能的影响,采用隐函数表达的TPMS作为构建微观多孔结构的基础孔隙单元,通过定义距离函数构建不同结构特征的TPMS多孔支架,并应用SLM制备了AlSi10Mg多孔支架;采用有限元法分析和力学试验方法,研究不同孔隙结构特征对多孔TPMS支架力学性能的影响,分析不同距离函数k值对Primitive(P)和F-RD多孔结构支架孔隙率、弹性模量、屈服强度和失效的影响规律。有限元分析及试验结果表明随着距离函数k的增加,P单元多孔支架的弹性模量和屈服强度呈上升趋势,而FRD单元多孔支架弹性模量和屈服强度则呈下降趋势,且相对于FRD单元,P单元构建的多孔支架更容易被压溃,通过对TPMS的类型及函数k值的控制,可有效的对多孔支架孔隙率、弹性模量以及屈服强度进行调节。研究结果为组织工程骨支架设计提供了相关依据。

针对带式输送机的工作过程及故障特征，提出了一种安全可靠的智能控制系统方案，该方案由集中控制系统和现地控制系统两部分组成，采用PLC+上位机的控制模式，利用PLC对整个带式输送机中的设备进行数据采集和控制，通过上位计算机的人机接口对系统设备发出控制命令，并直观、动态地显示各设备的运行状态和故障报警信息，实现对带式输送机的智能控制。从整体方案、硬件选型、软件设计及控制流程等几个方面深入介绍了实现该系统的技术要点。

以某龙门加工中心回转工作台为研究对象，采用有限元方法对其进行静动态特性分析和优化设计。为提高回转工作台刚度和减轻重量，对主要设计参数进行Box-Behnken试验设计。在试验设计的基础上，对设计参数进行灵敏度分析并建立响应面模型，采用多目标优化算法对响应面模型进行优化，结合生产工艺确定最佳优化方案。优化结果表明，采用上述方法对回转工作台进行优化后，其最大变形量减少了36.8%，第一阶固有频率提高了5.4%，重量减少了2.6%，为回转工作台的优化设计提供了一种新思路。

针对包络估计函数解调时出现的突变问题，提出奇异区间包络重构局部均值分解（Singular Interval Reconstruction Local Mean Decomposition，SIRLMD）方法。确定包络估计函数解调突变原因为包络线存在交叉，为此定义交叉局部区域为奇异区间，结合极值对称理论增广该区间插值点，应用三次埃尔米特插值进行局部重构，形成奇异区间包络重构算法。仿真信号和往复压缩机轴承故障诊断应用证明，该算法解决了包络线交叉问题，抑制了解调突变现象，分解结果故障特征更显著。

为快速评估起重机服役过程中损伤桥架结构的安全性，提出基于优化加点代理模型的桥架结构疲劳寿命实时预测方法。以实测载荷数据为基础，结合工作循环过程，刻画服役工况相关参数的随机性；依据最不利服役工况，通过有限元静力学分析，结合失效案例统计，确定桥架结构应力薄弱位置，建立疲劳损伤和寿命预测的有限元模型，结合MSC.Fatigue 的S-N 模块与裂纹扩展模块，模拟随机工况下桥架结构的剩余寿命，分析不同裂纹深度对结构剩余寿命的影响；利用黑箱封装的思想，基于拉丁超立方抽样及Kriging 模型，结合鹈鹕优化算法及加点准则，建立桥架结构寿命预测的优化加点代理模型，结合Miner 线性累积损伤理论，实现小车带载移动过程中桥架结构的疲劳寿命实时预测。以QD20／10 t×43 m×12 m 通用桥式起重机桥架结构为例，验证所提方法的可行性。通过与传统基于有限元仿真的疲劳寿命预测方法相比，结果表明，所提方法能够以较少的仿真调用次数和较短的仿真时间准确评估损伤桥架结构的剩余寿命，可为起重机检修周期制定与报废决策提供一定的参考意义。

为研究大型风力机叶片内部腹板结构偏转对叶片弯扭耦合特性的影响,基于NX二次开发建立NREL 5 MW叶片CAD模型,通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法求解叶片表面的分布载荷,采用节点位移法求解叶片弯曲角及扭转角,分析腹板偏置对叶片弯扭耦合效应的影响。结果表明,偏置腹板可使叶片产生自适应特性;在气动载荷作用下,弯曲角与扭转角均沿叶展逐渐增大,于叶尖达到幅值;正向偏置时,叶片扭转角与偏转幅度呈负相关,反向偏置与之相反;正偏置结构耦合叶片弯扭耦合系数随偏转角增大呈递减趋势,反偏置叶片均大于传统叶片。

针对履带式爬壁机器人磁吸附单元吸附效率低的问题，基于正交实验设计、响应面近似模型和敏感性分析方法，对其进行了参数分析与结构优化。建立了磁吸附单元有限元模型，并采用正交实验设计和响应面近似模型方法，得到了磁吸附单元各参数与磁吸附力的关系表达式。通过敏感性分析，量化了磁吸附单元各参数对磁吸附力的影响程度。确定了永磁体的长、宽、高、轭铁的厚度和永磁体与壁面的距离作为优化模型的设计变量。优化设计后，磁吸附单元的吸附效率有了显著的提升，由2.029 7 提升至3.938 1。

针对新设计汽车钢板弹簧,有物理试验和计算机辅助工程(Computer Aided Engneering,CAE)仿真两种手段来评估板簧的疲劳寿命,物理试验周期长、费用高,CAE仿真周期短、费用低。目的是找出一种应用CAE仿真分析手段来有效分析预测钢板弹簧疲劳寿命的方法,从而实现缩短板簧开发周期并降低开发成本;对钢板CAE仿真和台架试验进行了刚度及强度的对标分析,找出了能够准确模拟刚度和强度的CAE刚强度仿真方法;在确保CAE仿真模型能准确分析板簧刚强度的基础上,通过实测板簧材料疲劳性能曲线,基于Miner累积损伤理论,应用不同表面修正系数对钢板弹簧进行寿命分析,并和疲劳台架试验对标进行分析,找出了一种能够较为准确评估板簧寿命的CAE疲劳仿真分析方法。最终形成了一套基于CAE分析的较为可靠的钢板弹簧疲劳寿命预测方法,该方法有效性较好,对有效预测汽车钢板弹簧的疲劳寿命具有较高的工程价值。

基于刚柔耦合多体接触动力学理论，对采煤机截割部传动系统进行了系统的研究，并以RecurDyn为平台建立了包含传动系统齿轮，轴承和传动轴的采煤机截割部模型。考虑传动轴的柔性特性，建立采煤机截割部刚柔耦合传动系统。对系统中各零件之间接触参数进行设定，并进行动力学仿真分析，直观动态的描述了采煤机传动系统的工作过程。研究结果表明：第12对齿轮啮合力最大，其值为1 808 210.8 N。轴4应变值最大，为0.081。揭示了刚柔耦合系统和刚性系统在齿轮啮合力曲线及其频域信息的不同之处，为传动系统的优化设计及疲劳寿命预测提供依据。

基于随机振动理论与频域疲劳分析方法，利用有限元软件构建动力电池包随机振动疲劳失效分析模型并计算结构的疲劳寿命，分析结果与试验结果完全吻合。分析结构的失效机理并进行结构设计改进，试验结果表明，改进方案的疲劳寿命得到显著的提高，具有较好的抗振耐久性能。

旋翼桨叶是直升机最重要的部件之一，集升力面、拉力面和操纵面于一身，其疲劳定寿是工程研制中必须解决的重点问题。首先对直升机旋翼桨叶疲劳定寿做了简单介绍，然后针对目前直升机复合材料桨叶疲劳定寿的主要方法-损伤容限、缺陷容限在桨叶中的定寿流程、实际应用及需要重点考虑的问题进行详细论述，并且深入分析这两种方法在实际工程应用中面临的问题；其次，介绍了基于损伤思想的剩余强度、渐进损伤和考虑桨叶动特性的几种常见的疲劳评估方法，并给出这几种方法的应用实例；最后，基于作者对该学科发展趋势的认识，总结出几点目前直升机复合材料桨叶疲劳失效研究的想法和思路，供相关人员参考。

机械设备在工业现场下的工况复杂多变，导致故障样本分布不均，给传统机器学习带来巨大的困扰。针对上述问题，提出了一种基于域适应神经网络与平衡动态分布自适应的轴承故障迁移诊断方法。首先，利用小波变换改进卷积神经网络的卷积层，并自适应提取轴承样本特征。其次，利用最大均值差异度量和权重正则化在损失函数处理所生成的特征，改善样本分布差异，获取域适应神经网络模型。最后，利用A-distance 距离改进平衡分布自适应，使其具备动态特性，进一步改善样本分布差异，通过KNN 分类器实现轴承迁移诊断。经过实验验证，所提方法在同试验台和跨试验台案例验证中，能够较为精确地迁移出轴承故障状态，证明该方法可有效解决无标签样本在变工况条件下样本分布不均的问题，具备有效性与鲁棒性。

在换热管污垢检测中，多物理场耦合作用下的实验还不具备开展条件，因此，建立准确的超声波传播模型，进行回波频率优选数值模拟具有重要意义。以有限元为基础，基于COMSOL Multiphysics建立了不同换热管特征下3D有限元模型，讨论了其传播特性与换热管特征和回波激励之间变化关系，求解出多层管道特征频率与回波振型。结果表明：不同换热管特征（管材和壁厚）与压力载荷之间具有相似交互关系，采用超声时域反射法检测管道污垢厚度，至少选取5 MHz回波激励，才可抑制伪吉布斯带来的振荡问题，最优检测频率为10 MHz，且壁厚在3 mm~5 mm时，检测效果达到最佳。数值模拟与实验结果一致，对管道沉积污垢的检测误差能控制在±5%以内，为不同管材特征频率选择提供了定量检测依据。

以某型工程车辆的座椅振动系统为对象,利用自学习和模糊推理(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System,ANFIS),提出了基于ANFIS的座椅悬架振动半主动控制方法,解决了工程车辆工作过程中座椅振动过大的问题。首先,分析工程车辆座椅悬架的振动过程,建立座椅悬架的动力学模型;然后,加入前馈、反馈环节,设计座椅悬架的模糊神经控制系统;最后,分别观测振动激励频率不同、控制器控制对象不同和以实测座椅信号为输入时的控制效果。结果表明,模糊神经振动控制系统减小了座椅的振动能量,降低了座椅的振动频率,座椅振动位移均方根值为被动悬架座椅的52%～66%。

湍流风与地震是导致风力机塔架振动最主要的因素。为研究风-震耦合工况下风力机结构的动力学响应特性及抗震控制，以NREL 5 MW风力机为研究对象，通过Wolf方法建立土-构耦合模型，基于多体动力学仿真开源软件FAST平台二次开发地震载荷计算模块，通过自编译程序在塔顶配置调谐质量阻尼器（Tuned Mass Damper，TMD），对地震作用下风力机塔架进行结构控制。结果表明：地震载荷极大加剧了塔架侧向振动，激振频率为塔架一阶侧向固有频率；TMD控制时塔架和机舱动力响应明显减小，其中塔顶侧向位移幅值变化范围缩小18%，标准差减小了67%，塔架一阶固有频率处响应幅值大幅降低，高达90%；塔顶侧向加速度变化幅度降低4%，标准差缩小了61%，塔架一阶固有频率处振动峰值降低了88%。结果表明，TMD方法可用于地震等极端环境下风力机的抗震控制，提高风力机运行稳定性。