为了提高水轮机叶片的加工质量，对水轮机叶片加工机床床鞍的动静态性能进行有限元分析。对水轮机叶片加工机床床鞍进行三维建模、网格划分，依据水轮机叶片加工机床床鞍在实际工作情况下受到的载荷及约束，建立床鞍的仿真模型，研究床鞍的静刚度和模态性能，并通过实验证实了模态分析结果的准确性。通过刈水轮机叶片加工机床床鞍进行动静态有限元分析，为床鞍结构优化设计提供了有益的参考。

针对数控机床振动信号的振动机理和振动特点，结合故障诊断技术和模态分析技术，以LabVIEW软件为平台，开发了一套向导式振动故障诊断系统。该系统可以实现8通道高速数据采集、数据分析、数据保存，数据回放、模态分析和故障诊断功能，详细的介绍了软件设计流程和关键部分设计思路，给出了部分前面板设计图。并对某公司生产的数控机床进行了振动信号采集、模态测试和故障分析，试验证明，软件的各项功能很好地满足了振动监测、模态测试和故障诊断的要求，进而验证了该软件系统的可靠性和实用性。

为改善刹车制动系统的动态特性。依据动力学原理推导盘式刹车片的固有频率解析式,运用OptiStruct对不同材料属性的盘式刹车片进行模态分析并验证理论解析的正确性,确定制动系统中最佳的材料。基于HyperMorph对盘式制动盘进行预变形定义并作为形状优化的设计变量,通过OptiStruct优化求解器计算盘式制动盘的最佳结构形状和设计变量灵敏度。它大大提高了盘式制动盘的低阶固有频率且灵敏度分析可给出优化过程中对优化结果影响最大的设计变量并进行针对性的改进。该方法对提高刹车制动系统的性能、降低制动噪音和减小振动有着非常重要的意义。

针对摩擦热效应等因素引起汽车刹车制动器性能不足的问题,依据动力学原理的固有频率理论,首先运用OptiStruct仿真软件对不同材料属性的盘式刹车片进行模态分析,其次是基于Hyper Morph对制动盘进行预变形定义并以此作为形状优化的设计变量,通过OptiStruct优化求解器计算出盘式制动盘的最佳结构形状,最后对设计变量灵敏度进行分析,给出对优化结果影响最大的设计变量并进行了针对性的改进。设计方法对提高刹车制动系统的性能、降低制动噪音和减小振动有着重要意义。

运用三维CAD软件建立了某新型半挂车的三维模型，并将其导入HyperMesh中建立有限元模型，对车架进行了满载弯曲、满载扭转、紧急制动、转弯等4种典型工况下的有限元静力学分析，得到相应的应力分布和变形情况，对车架结构进行模态分析，预测车架结构和激励相互影响的可能性。结果表明车架的强度和刚度均满足要求。通过模态分析，得到车架前16阶的模态频率和振型，结果表明车辆正常行驶时可以有效避免共振现象产生，车架结构设计合理，对产品的优化设计据有一定参考意义。

运用有限元软件对某农用车车架进行模态分析,得到车架的前四阶自由模态和振型。然后运用LMS Test Lab对车架进行模态试验,得到车架的相关模态参数,模态实验的结果验证了车架有限元模型的正确性。通过对频率和振型的分析,发现车架的第二阶频率与发动机的怠速运转频率非常接近,容易引起共振,造成车架的断裂。以提高车架的第二阶频率为目标,对车架进行拓扑分析,根据分析结果对车架进行针对性的结构改进,然后对改进后的车架进行分析得出车架的第二阶模态频率提高了14.29%,成功的避开了发动机的怠速频率,可以很好的解决车架共振所造成车架断裂的问题,对今后解决此类问题提供了较高的工程实用价值。

对某低速载重货车在匀速50km/h时仪表盘的振动数据进行了采集,通过频谱分析找到了引起仪表盘振动较大的频率。同时也对仪表板横梁进行了试验和仿真的模态分析,通过对比主要的模态振型,验证了有限元模型的正确性,也找到了引起仪表盘振动过大的原因。通过对驾驶室TB的模态分析可得,仪表横梁的振动位移大与刚度低是造成仪表盘振动较大的主要原因。于是提出了两种优化方案,对两种优化方案在相同工况进行了仿真分析,通过对比两种方案的结果,得方案二的效果更好。此优化方案为仪表横梁的后续优化与改进提供了方向。

针对某异型插件机整机结构，结合尺寸优化、零件规格选择以及铸造工艺要求，提出一种多角度的优化设计方法。首先基于有限元法对设备整机进行模态分析，从振型中辨识出底座为整机动态性能的关键结构件。接着以底座结构一阶固有频率为目标函数，设计3种优化设计方案结构。以尺寸参数的选取范围为约束条件，进行优化设计。最后依据曲面响应图，权衡质量和目标函数。选取局部最优点。结果表明：对比原始结构整机，方案2的整机结构的低阶固有频率分别提升25％、14％、22％、26％、10％和9％，大大改善了整机的动态性能。

为提升复杂结构体模型在线动态监测与实时更新的精度,提出了一种螺栓结合部接触面域的融合绑定建模方法。建模过程中,由配对子结构在接触面两侧各提供一部分单元组成接触面域单元,通过对该区域单元进行等效处理,使其满足各向同性条件,而接触面域单元之间则被构建为融合绑定接触连接。该建模方法最大的优点是可以有效避免增加结合部模型求解的自由度数,节约计算资源且参数识别方便,通用性较强。为保证计算模型与物理模型具有协调一致的精度,建模过程中考虑了螺栓螺母及传感器附加质量对建模精度的影响,并引入多目标遗传算法对结合部的物理表征参数进行了优化识别。结果表明前6阶实验振型和仿真振型完全一致,相应固有频率相对误差的绝对值均在10%以内,说明该建模方法能够较为有效地解决工程实际中结合部的动力学建模问题。

基于隔振原理,首先给出了系统频率避免共振需要满足的条件;其次,以E3C动车组牵引变压器冷却单元风机组为研究对象,建立了详细的有限元模型,通过对其进行模态分析得到变压器组装的刚体振动频率和冷却单元吊梁的弹性振动频率;然后,按照变压器组装的垂向浮沉振动、风机组的自身工作振动、冷却单元吊梁的垂向弹性振动对组合模型振动的影响依次降低的原则,研究了风机组避免与三种激励发生共振所需的悬挂频率与刚度;最后,通过避开三种激励的主共振区得到最优的风机组悬挂频率和风机组安装座减振橡胶刚度。