研制了一种宽频带暂态记录分析及故障精确定位系统。系统主要由宽频带采集单元、开关量采集单元、对时单元、管理单元和人机显示单元组成。在软件上通过分析采集的宽频模拟量,研究出一种结合行波法与阻抗法的综合测距算法,精度高,抗干扰能力强;同时提出一种高速压缩存储单元,可以满足高速采样对数据存储的需求。最后通过测试证明了系统的高精度与可靠性。

针对MEMS仿生矢量水听器灵敏度和频带相互制约，不能同时满足宽频带高灵敏度测量的问题，在单个MEMS矢量水听器的基础上，设计了由四个单元构成的2×2单片集成微敏感结构阵列，实现了水听器的高灵敏度和宽频带。通过理论分析和ANSYS仿真分析，确定阵列微结构的尺寸，采用硅微机械加工工艺完成了阵列微结构的加工，最后在水声一级计量站对封装好的水听器进行了灵敏度和指向性校准测试。测试结果表明：该阵列式仿生矢量水听器未加前置放大时灵敏度达到-189dB，频响范围20～5000HZ，具有良好的“8”字型指向性。

溢流式嵌镶圆管水声换能器是一种有效的低频宽带发射器，一般存在2种可供利用的谐振方式，即溢流环的液腔谐振和嵌镶圆管的径向谐振。本文首先应用解析的方法获得2种谐振的频率方程，然后应用有限元法建立了一个对称结构的溢流式嵌镶圆管换能器模型，通过ANSYS软件分析换能器的振动情况和响应曲线，并与解析法进行了对比。根据设计制作了溢流环换能器样件，并通过了相应的消声水池试验，试验结果表明，有限元模型计算准确且快捷，显示直观，其谐振频率设计误差可控制在5％以内。最终制作的换能器拥有2．35kHz的液腔谐振频率和6．4kHz的径向谐振频率，最大发射电压响应级为141．97dB，其径向谐振的-6dB带宽为3．9-9．4kHz，可提供全频段的发射带宽（包括液腔谐振在内）为2．1～10kHz±4dB。

宽频带声换能器在军用及民用上都有着广泛的应用,近几年来国内外都开展了一些研究工作.利用复合棒型换能器的纵向振动基频与前辐射头弯曲振动的恰当耦合,可展宽换能器的频带,前辐射头是一关键部件.本文用有限元方法计算并分析了前辐射头在水中及空气中不同边界条件下的弯曲振动特性,结果表明并非所有几何尺寸的辐射头都能激发出弯曲振动来,两端自由时和螺栓端固定时,弯曲振动基频与辐射头厚度的关系恰恰相反.

传统的测试设备开发研制振动控制试验系统周期长、效率低缺点。为了克服这一不足,本文首先简要引入了虚拟仪器技术的概念,给出了基于Labview开发低成本的宽频带振动控制试验系统的设计方案。整个振动控制系统的设计基于压电耦合动力学理论,建立系统的反馈控制方程。通过对悬臂的复合材料梁实施主动控制试验,实现了减振控制过程。试验证明,该系统可靠稳定,达到预期的振动控制功能和效果,此外,提供直观便利的虚拟仪器用户界面,具有实际工程的应用价值。

研究了前盖板穿单孔夹心式换能器的谐振频率与穿孔尺寸间的变化关系。基于穿单孔换能器的等效电路,利用解析法推导出了该结构换能器的频率方程,计算得到了频率随穿孔尺寸变化的关系曲线,结果发现谐振频率并不是随着穿孔质量的增大而单调上升。在孔深不变时,谐振频率随孔径的增加而增大,而在孔径不变时谐振频率随着孔深的增大先增加后减小,进而解释了其物理意义。

通过对电流传感器的原理分析和试验测试，研究了积分电阻和线圈匝数等参数对电流传感器幅频特性的影响，由此获得最为合适的积分电阻值和线圈匝数。现场安装时，局部放电信号需要长距离传输，为了提高信噪比，设计了放大滤波板，并将其集成在传感器屏蔽盒内。设计出的宽频带电流传感器能检测频率为1．6～12MHz的局部放电信号，能适用于地铁直流馈出电缆局部放电在线监测。

通过一个16×16波导缝隙天线阵的研制,给出一种宽频带、高增益、高效率平板天线和宽频带不等功分馈电网络的设计方法,并详细论述在一端短路的多模波导短路面上开缝阵的工作原理和关键设计公式。实测结果表明,该天线具有宽频带(≥20%)、高效率(≥70%)的突出优点。天线的总厚度为23mm。由于该种天线形式既克服了高增益径向线缝隙天线和波导缝隙阵天线频带窄的缺点,又克服了高增益微带阵列天线效率低的缺点,在需要宽频带、高增益、高效率、低剖面天线的设备中将有广阔的应用前景。

针对环境振动源的多样性，对环境适应型压电振动发电微电源的发展进行了回顾，对各种类型压电振动发电微电源的性能进行了分析和总结。在现有环境适应型压电振动发电微电源的基础上，提出了一种新颖的环境适应型压电振动发电微电源结构，该结构能够敏感多个方向振源的振动且能够在较宽的频率范围内收集到较多的能量。指出了环境适应型压电振动发电微电源在进一步发展中需要解决的问题，压电振动发电微电源作为一种绿色新能源装置，随着研究的不断深入，必将带来良好的应用前景。

薄壁零件在整个铣削加工过程中由于材料去除壁厚发生变化而导致其振动频率发生迁移,具有明显时变振动的特点。为了对整个铣削加工过程中振动的有效控制,提出了一种新型的宽频带分布式多重动力吸振器。在零件每个模态阵型敏感点位置处布置多组动力吸振器贴紧排布,令各动力吸振器固有频率不相等,以实现时变切削振动的最优控制。此外,各动力吸振器的设计参数采用全局优化方法进行设计,以壁厚连续变化过程中各敏感点频率响应函数幅值最小化为优化目标函数,通过有限元软件中的目标驱动优化模块得到各吸振器的最佳参数。最后对装有多组吸振器的薄壁零件不同壁厚不同位置点的频响幅值进行分析,验证该方法的有效性。结果表明,该动力吸振器一次安装调整即可实现零件铣削加工全过程中时变切削振动的有效控制,零件的频响函数幅值整体降...