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。

扫描隧道显微镜（简称STM）所采集到的隧道电流信号，不仅包含着表征样品的表面形貌和分子结构的有效信号，而且还隐含着整个扫描隧道显微系统的动态特性．针对STM采集的信号，运用短时傅立叶变换对其波形数据进行功率谱密度估计，对信号在频率域中的特征向量加以提取．结果表明：基于谱空间的特征向量，准确地分辨出了工频在信号中的干扰，也能有效地解释和分析STM系统的动态特性，进而认为存在一小阻尼系统对信号施以影响；此外，分析的结果可以为STM扫描过程的控制，诊断以及扫描图像的重建和解释提供有力的理论指导．

用原子力显微镜对不同工艺下获得的超光滑反射镜基片进行了功率谱密度(PSD)检测,并对结果进行分析,以指导光学元件加工。

在变频结构干扰和强噪声背景下，传统方法从原始振动信号中提取动平衡信号的精度不高。本文采用经验模态分解可以根据实时振动信号的局部特征时间尺度，将其自适应分解为有限多个由高频到低频排列的、正交的本征模态函数；同时利用自回归预测模型延拓信号端点，以消除分解过程的边界效应对低频动平衡信号的影响；最后，根据功率谱密度可以快速、有效地判断出代表基频信号的本征模态函数。实验结果证明，该方法可以高精度提取动平衡信号，在相同测量条件下，能够获得较高的一次不平衡量降低率和较好的重复性能。

正确评价抛光后光学非球面元件表面面形的波前畸变是确保实现光学非球面元件超精密制造的关键。该文提出了结合功率谱密度法和残余误差法并考虑非球面元件表面中频误差的综合评价方法。将提出的综合评价标准应用到磁流变数控抛光过程中，进一步明确了表面残余误差与抛光工艺参数之间的关系，建立了有效消除表面残余误差的抛光工艺规范。按照这一工艺规范制造出一块抛物面光学反射镜，其面形精度达到A／30(λ=0．6328μm)，残余误差为3λ／1000。该方法可为深入开展高精度磁流变抛光技术研究提供参考。

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。

针对焊接式金属波纹管在工作中出现的随机振动问题,运用虚拟激励法理论,采用MATLAB编程得到波纹管在随机激励下轴向和径向时域下的信号;将时域信号利用快速傅里叶变换得到频域信号,并导入Workbench软件中进行随机振动分析;同时对波纹管的危险结构尺寸(波片厚度、焊箍半径和最小弯曲半径)进行响应面优化分析。结果表明:波纹管在受外界随机激励下的频率介于固有频率一阶和三阶之间;波纹管轴向最大响应变形发生在镶嵌静环的一端即自由端,径向最大响应变形发生在靠近波纹管的固定端的波片弧度较大处,随机激励时等效应力集中在靠近焊箍侧,这些位置在工作过程中最容易损坏,与实际工作中的破坏位置相吻合。通过响应面优化分析和自适应多目标优化,得到一组优化关键材料参数,使得波纹管的振动性能得到较大改善,降低了波纹管的损坏率,为焊接...

对时变风载条件下,风电机组增速行星轮系产生的振动冲击对装备疲劳寿命的影响进行研究。以1.5 MW风电机组2K⁃H斜齿增速行星轮系为研究对象,建立Davenport风速模型,通过有限元分析行星轮系振动激励响应,获取输入载荷的功率谱密度(PSD),拟合材料S-N曲线。采用Lalanne频域疲劳损伤理论,在nCodeDesignLife软件中对行星轮系疲劳寿命进行分析,获得了行星轮系疲劳破坏分布及理论使用年限,为前期增速行星轮系寿命的可靠性设计提供理论依据。

机架部件的稳定性是成纱质量的关键因素。通过ANSYS Workbench对细纱机机架进行模态分析和随机振动分析,得到机架的前8阶的振型以及随机振动位移响应值,并根据分析结果对机架部件作了适当改进并进行仿真分析。结果表明：机架的前3阶固有频率分别提高了27.7%、47.9%、23.6%;机架X、Y、Z方向瞬间增大峰值处的功率密度谱值分别减小了65.9%、41.8%、83.5%。该结果可为细纱机机架的结构优化设计提供参考。