基于应力波的基本传播方程,对杆件中的应力波传播方式进行推导,并预测杆件下游的应力波。设计一种前馈控制系统接收杆中上游的应力波传播信号,将接收到的信号通过控制系统得到的数据激励下游杆件中的压电陶瓷致动器,致动器在杆中激发出与输入电压成正比的法向力,通过抵消杆中的应力实现杆中应力波振幅减小,达到减振目的。并对输出结果进行有限元仿真,结果表明测量噪声对前馈控制系统的消振影响很大。对杆中传播的干扰波和噪声信号进行建模,并以状态空间表达式来描述干扰信号和噪声信号的模型,通过输出干扰信号和噪声信号方差和,确定改进前馈控制系统的参数,得到修改后的前馈控制系统。将修改后的前馈控制系统的输出与杆中的应力波抵消过程进行仿真,验证修改后的前馈控制程序有效降低了杆中的应力波振动。

运用有限元特征值分析方法对应力波作用下直杆塑性分叉动力失稳问题进行了研究．基于应力波理论和相邻平衡准则导出了直杆塑性动力失稳时的有限元特征方程，方程中考虑了应力波效应及横向惯性效应，把直杆的塑性动力失稳问题归结为特征值问题．通过引入直杆塑性动力失稳时的波前约束条件实现了此类问题的有限元特征值解法．

利用细长杆端部受冲击时弹塑性应力波的传播规律及加卸载规律，建立了梁的弹塑性屈曲方程；通过方程求解，将梁的动力屈曲划归为分叉问题，并给出了分叉条件，并由分叉条件得到了屈曲临界力和模态，数值结果表明，杆的动力屈曲不仅与材料及结构参数有关，且与冲击时间有关。

采用有限差分法讨论了梁中复合应力波的传播，给出了粘塑性悬臂梁梁自由端受突加弯矩载荷作用时梁内复合应力波传播的基本图象。指出，在冲击早期响应阶段，截面横向转动惯性效应起着重要作用，是不可忽视的。标志弹塑性边界的塑性铰，一开始由自由端向固定端运动，但在反射卸载波的迎面作用下，会出现回退现象。在波动早期阶段，固定端主要处于弹性变形状态。此外，还对弹塑性梁中复合应力波的控制方程进行了必要的讨论。

本文阐述了用加速度传感器将应力波能量转换成电信号，放置两个在被检测材料的两端，一个作为“开门”端，一个作为“关门”端。应力波经过两端所用时间可用微秒时间间隔测量单元测得。从而可以得到应力波的传播速度。本文出了信号放大，信号变换及门信号产生、时间间隔测量电路的设计原理和过程。

采用小波多分辨分析方法对钎杆应力波进行分解，得到各频率段应力对钎杆负载的贡献，识别的信息将有利于钎杆疲劳和凿岩系统破岩机理的进一步分析，同时对凿岩规范和钎杆钢开发有指导作用。

气腿式凿岩机活塞运动涵盖回转、轴向和撞击三个过程和两个转化,即先把压气能转化成运动(形式与参数),再把运动参数转化成入射应力波,传递到岩石。本文将经典力学与现代波动力学相结合,对活塞运动的三个过程和两个转化进行论述,对气动凿岩机设计计算作了一些补充。

对碳酸盐岩储层深井、超深井钻井进行了动载破岩机制研究,设计了应力波辅助破岩工具。使用ABAQUS进行了数值模拟,得出影响破岩效率的因素和规律,并依据该规律进行工具参数优化。通过实验,验证了该工具的可靠性和实用性,对应力波辅助破岩工具的参数设计及配套工艺提供了重要参考。将应力波辅助破岩工具单元与减振器单元融合,可适用于多种复杂地层钻井作业,尤其适用于泥岩夹火成岩层地层、砾石层夹层等软硬交替地层钻井作业,能够提高机械钻速和丼深质量,延长破岩工具的使用寿命,具有很好的应用前景。

双作用气动液压锤利用锤芯重力和活塞顶部的氮气压力共同作用,实现锤的快速打击并使桩贯入土层。基于冲击动力学原理和波动理论,分析沉桩施工过程中从锤与桩的撞击,直至桩贯入土层的全过程,建立了沉桩系统各部件间的相互作用关系模型,并通过拉氏变换推导出了打桩过程中锤击力的解析解。从理论方面对实际施工过程中“重锤轻击”的合理性进行了验证,最后针对两种土体介质模型分别建立了锤-桩-土系统动力学方程。

岩土动力问题中,岩石节理对应力波的传播与能量的传递极大的影响,进而对岩土工程的动力响应特性造成影响。在以往应力波在非连续面传播规律的研究中,较少能够从理论上研究三维节理的复杂表面形态所导致的复杂力学性质对应力波传播规律的影响。为此,基于细观接触理论分析了岩石三维节理的应力-变形本构方程一般形式,分析了平面谐波与三维节理面上的变形与应力之间的变化规律,并基于DDM方法给出P波、SV波与SH波在三维节理面上折反射解析解。在模型研究和理论求解基础上通过参数分析研究了应力波的入射角、节理的交叉耦合变形刚度系数对折反射应力波的影响规律。研究发现,对于三维岩石节理,当本构方程中刚度系数矩阵中的交叉耦合刚度系数非零时,三种简谐波（P、SV、SH波）之间皆可已相互转化,且增大三维节理的交叉耦合刚度系数能够...