通过Maxwell方程研究动态条件下三维驱动磁场的非线性分布,利用弱解式方程将Galfenol合金本征非线性模型与复合悬臂梁结构模型进行耦合,得到基于各向异性的悬臂梁磁机耦合非线性模型。模型仿真结果表明,磁感应强度最大的位置出现在靠近悬臂梁固定端的一侧,悬臂梁机械应变的分布结果与磁感应强度类似。分别利用非周期阶跃信号和周期正弦信号对复合悬臂梁进行试验研究。结果表明,所建立的三维非线性耦合模型可以较好地预测试验数据中的死区部分、线性区间以及饱和区间,由于柔性结构中存在的次谐波扰动,阶跃响应中试验曲线出现小幅波动现象,模型可以较好捕捉试验结果中出现的次谐波扰动特征。

在专用汽车开发中，遇到有磨擦时细长杆受集中载荷时大挠度弯曲变形件的设计问题，本文利用数值积分法对此进行讨论，提出有摩擦时细长杆悬臂梁所受最大弯矩计算方法，同时就磨擦力对变形的影响进行了分析，为此类杆件的强度计算提供依据。

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。

对充气展开管的弯折挠曲特性进行了理论分析和实验验证.根据充气展开管弯折时理想的几何形状,建立了弯折处截面积以及弯折力矩与弯折挠曲角之间的关系.其中力矩-挠曲角关系的分析结果不同于前人采用充气悬臂梁模型所得到的结果.建立了一个实验系统对一根Kapton薄膜充气展开管进行了实验验证.通过设定恒定的弯折力矩,测量了不同弯折挠曲角时的管内部气压值,以及弯折处闭合时的挠曲角.实验结果和分析结果一致.

本文讨论了附加装置尺寸对悬臂梁纯弯曲时挠度及应变的影响.采用调节电桥电路平衡的方法,可以只读出所施的力使梁产生的挠度及应变.

以梁振动理论作为基础，将含裂纹梁的振动问题转化为由弹性铰联接两个弹性梁系统的振动问题，得到理论计算含裂纹梁振动频率的特征方程。由此特征方程计算得到裂纺深工参数和位置参数变化时悬臂梁振动固有频率的变化规律。利用计算裂纹悬臂梁振动固有频率的特征方程，提出一种辩识裂纹深度和位置参数的数值计算方法。并通过对模拟悬臂梁裂纹的分析说明文中方法的有效性。

提出了在点式压电智能结构中应用摄动有限元方法对结构的有限元模型进行修正,从而达到提高建模精度,改善实际结构振动主动控制效果的目的.通过对一悬臂梁在模型修正前后进行振动主动控制的不同的控制效果验证了该方法的有效性.

介绍了微机电系统（MEMS）中存在的黏附问题，对引起黏附的原因和如何解决黏附问题进行了分析．采用牺牲层腐蚀技术在多晶硅悬臂梁下表面制备类金刚石（DLC）膜，通过扫描电子显微镜（SEM）表征未发生黏附的悬臂梁最长长度．发现村底上有DLC膜时，未发生黏附的悬臂梁最长长度平均约为145μm；而无DLC膜时，平均不到80μm．利用原子力显微镜（AFM）测得DLC膜表面的黏附力在7nN左右，而硅衬底表面的黏附力大约为20nN．实验结果表明DLC膜降低了悬臂梁与衬底之间的毛细引力和固体间黏附力，减轻了多晶硅悬臂梁的黏附．

针对微电子机械悬臂梁废品率高的问题,从悬臂梁的加工工艺,分析了在不同工作状态,薄膜应力对悬臂梁的刚度影响;建立了薄膜应力的数学模型;通过仿真发现,在悬臂梁的某些加工温差段,悬臂梁的刚度出现奇异值,变形已不再满足小变形条件的现象;得出某些加工温差段的薄膜应力是导致悬臂梁产生废品因素之一的结论.

螺栓连接结构的受迫振动通常存在非线性谐振效应,这会影响基于线性近似的悬臂梁结构特征频率优化结果的可信度,因此必须对其谐振效应加以抑制。分析非线性来源可知螺栓连接面的碰撞等因素导致了非线性,提出在螺栓连接结合面添加弹性胶层的方法来弱化由于螺栓接触状态的周期变化导致的谐振效应,实验结果表明胶层的添加可以明显减弱螺栓固定结构非线性谐振。在此试验结果的基础上,利用拓扑优化方法,以应变能极小为目标对胶接层分布进行优化设计,仿真结果表明优化后的胶层分布可有效的抑制谐振响应。