台架试验预测汽车疲劳耐久性,需要以道路可靠性行驶试验获得的载荷数据为基础编制的载荷谱作为输入,实车道路测试存在试验周期长、成本高、测点受车体结构限制等缺点。现以前副车架为例,以某企业乘用车和某试验场路面为实际,应用Hyper-Works软件与Adams软件建立控制臂和副车架为柔性体的整车刚柔耦合模型以及3D虚拟路面,研究并提取控制臂轴头处载荷谱以及轮心加速度谱,利用Glyph-Works软件对仿真加速度谱与实测轮心加速度谱进行功率谱密度分析。研究结果表明,虚拟试验具有较高有效性,仿真提取的载荷谱精度可靠。

采用子孔径拼接法对传统系统传递函数校准方法进行修正。将大口径干涉仪视场分成若干个等晕区，采用标准台阶相位比较法分别测得每个等晕区的传递函数，然后将大口径干涉仪系统传递函数修正为每个等晕区传递函数的加权平均，其权重因子由对应等晕区内测试面的功率谱决定。实验结果表明：中心视场对应传递函数和修正后的系统传递函数在3mm^-1附近处差值大于0．2；修正后的系统传递函数校准方法能更准确地得到波前功率谱密度。

针对短波段成像系统中的散射问题,提出了一种基于反射镜表面粗糙度来计算极紫外太阳望远镜工作波段分辨率的方法。首先分析了两镜系统中散射光线的传播,讨论了反射镜表面粗糙度相对波长的比值与像面光强分布的关系。分频段测量了反射镜的表面粗糙度,利用k-相关模型拟合出全频段的一维功率谱密度（PSD）。数值计算结果表明：在1/D到1/λ（λ为入射光波长）的空间频率范围内,主次镜的有效均方根表面粗糙度分别为0.59nm和0.77nm。利用Ze-max光学设计软件,建立了包含反射镜表面粗糙度测量数据的极紫外（EUV）望远镜非序列模型,该计算模型能够反映出反射镜表面散射对像面分辨率的影响,结果显示,在30.4nm波段,包含80%的能量半径从3.9μm增大到4.3μm,望远镜在工作波段相应的分辨率为0.25″,满足设计要求。

设计和搭建用于湍流校正的自适应光学系统时，必须考虑大气湍流波面校正所需的系统带宽。由于通常理论估计与实际的湍流情况相差很大，本文对如何进行带宽的精确测量进行了研究。通过对500m水平距离湍流波面的大量统计，分析了湍流波面的时间功率谱密度，得出了所需要带宽（Greenwood频率）的大小，并且首次得到了带宽需求的昼夜变化规律。实验发现，所需带宽在晚上变化缓慢，围绕10～15Hz波动；白天变化剧烈，在20～90Hz波动。最后，通过实验确定出了功率谱密度估计所需的采样总时间为70S，得到的实验结果为设计和搭建更加合理的自适应光学系统提供了实验依据。

针对液压互联悬架设计参数影响车辆动力学响应的问题,建立整车7自由度机械-液压耦合动力学频域模型,推导了侧倾与俯仰角加速度、垂向加速度与轮胎动载荷的频域响应函数,分析液压互联悬架系统油压、蓄能器体积、前后液压作动器上下腔面积差与面积比等参数对车辆动力学特性的影响.仿真结果表明,油压与蓄能器体积对车辆频域响应的影响呈现相反的相关性,作动器上下腔面积差对频域响应的影响较大,上下腔面积比仅对侧倾角加速度和轮胎动载荷功率谱有明显影响.最后,进行样车性能试验,仿真与试验结果的误差较小,关键参数对车辆频率响应特性的影响趋势具有较好的一致性.

风载对光学天文望远镜结构和镜面的作用将直接影响望远镜的面形精度和跟踪指向控制,从而降低望远镜的像质。特别是未来大型望远镜越来越多地采用主动光学技术,风载的作用将是影响主动光学子镜的主动控制及望远镜整体性能的重要因素。回顾了大型望远镜风载作用的分析方法和随机风载的性质,详细介绍了采用风速功率谱密度方法进行随机风载分析的过程和采用有限元方法分析建模的方法;建立了一个拼接镜面主动光学望远镜的完整计算模型,研究了子镜及望远镜整体在风载作用下的静态和动态响应,并分析了风载对镜面面形和望远镜的跟踪指向精度的影响。

对于风荷载数值模拟，大多数研究都是假定风荷载为平稳高斯随机过程。然而，在分离流作用的一些局部重要区域，例如建筑物屋盖边缘、屋面转角等，风荷载表现出强烈的非高斯特性。为了能够有效地模拟非高斯脉动风压，提出一种模拟非高斯脉动风压的框架。首先，根据风速与风压问的关系，严格推导出脉动风压功率谱密度函数。然后，基于导出的功率谱密度函数、Johnson转换系统和数字滤波理论，提出一种能够快速而有效的生成指定偏度、峰度和功率谱非高斯脉动风压的方法。最后，通过一个一维单变量非高斯脉动风压的模拟算例对该方法的可行性和正确性进行验证。数值结果表明：模拟生成的单样本非高斯脉动风压的统计参数例如偏度和峰度与目标偏度和峰度非常吻合，而且模拟功率谱与目标功率谱两者也吻合得很好。

针对工程实践中机载蒸发循环系统结构的随机振动疲劳寿命难估算的情况,提出了一种基于频率域的PSD与三区间法联合分析结构随机振动疲劳的方法.首先对结构进行模态分析,获取模态频率,然后对结构加载加速度PSD,采用有限元分析软件ANSYS Workbench分别求得1σ,2σ和3σ的应力以及危险的位置,然后利用Steinberg提出的高斯分布和Miner线性疲劳累积损伤定律的进行疲劳分析.该方法思路清晰,计算简单,对机载蒸发循环系统结构设计工程应用具有指导意义.

针对调节阀在流量计量及检定中产生的流场扰动问题,采用皮托管对管道中流体扰动的分布情况进行了研究。通过分析皮托管动压信号的方式,提出了一种基于功率谱密度（PSD）分布的调节阀扰动信号分析新方法。首先利用皮托管对相同流量不同开度及相同开度不同流量下的总压及静压信号进行测量,然后经过计算得到动压信号并进行归一化处理;其次,对归一化处理后的动压信号进行功率谱分析,取得了较好的频域分布结果;同时定义了信号的平均能量,并将其应用到了调节阀扰动信号的分析中。上述研究为深入了解调节阀对管道内流体的扰动现象、进一步揭示调节阀流场扰动对流量计量及检测带来的问题提供了有力的参考。

液压管路作为飞机液压传动系统的重要组成部分，是飞机安全飞行的重要保障。由于飞机飞行环境的复杂性，随机振动载荷下的疲劳分析是飞机液压管路动力学设计的重要手段。选取大型客机C919左侧机翼的一段典型液压管路作为研究对象，应用ABAQUS有限元软件进行随机振动响应分析，获取随机振动载荷下的应力响应功率谱密度函数，对液压管路在随机振动载荷下的强度特性进行分析，结合S-N曲线对管路结构危险部位疲劳寿命进行预估，为航空液压管路的设计及优化提供了理论参考。