研究单闭室复合材料薄壁梁的结构阻尼特性。基于变分渐进法（VAM）和Hamilton原理,分别建立薄壁梁的截面力位移关系和运动方程;采用Galerkin法对薄壁梁进行自由振动分析;在获得薄壁梁振动模态矢量的基础上,根据最大应变能理论,对薄壁梁的模态阻尼性能进行预测,并且将阻尼预测的结果与现有的有限元计算结果进行对比,验证了该文阻尼分析模型的有效性。进一步针对周向均匀刚度配置（CUS）和周向反对称刚度配置（CAS）两种构型复合材料薄壁箱形梁以及一个翼型截面梁,进行阻尼计算,揭示了纤维铺层角和截面宽高比等参数的影响。

文章研究了亚音速不可压来流中二元机翼气动弹性系统颤振主动控制问题。采用俯仰方向含有多项式非线性模型建立气动弹性动态方程,在非线性模型存在参数不确定性和阵风载荷的情况下,通过使用界限复合能量函数(BCEF)的方法,利用Lyapunov稳定性理论进行带有状态约束的迭代学习控制律设计。仿真结果显示,系统状态变量和控制变量都能够快速地达到稳定状态,表明所设计的控制律可以有效地实现对多项式非线性二元机翼颤振的抑制。

含有间隙结构的气动弹性系统非线性颤振问题是飞行器气动弹性力学工程领域的研究热点和难点。根据目前现代飞行器结构轻量化设计及更大机动性能的发展趋势,非线性颤振问题日益突出,直接关系到飞行器的安全与性能。因此综述了近几十年来带间隙非线性的非线性气动弹性力学模型、非线性系统辨识及非线性动力学与控制等问题的研究进展。在已有相关研究成果的基础上提出了今后值得进一步解决和关注的研究问题。

为了预防高超声速飞行器空气舵系统流、固、热、电、磁等多物理场的耦合作用所引发颤振失稳开展颤振抑制研究,建立了将热环境下舵面结构动力特性、高超声速非定常气动力、舵机环节非线性动力学特性耦合起来的舵机-舵面耦合系统数学模型和颤振特性分析方法;对某舵系统进行了数值分析,研究了热环境、电动舵机设计参数以及指令信号幅值对颤振速度的影响,提出在舵机电流环加入超前滞后环节的颤振抑制措施。仿真结果表明,该方法能有效地提高舵系统的颤振速度。

随着风电机组大型化趋势的发展,叶片长度也不断增加,叶片断裂事故时有发生。更有甚者,个别机组在并网风速远低于切除风速的情况下,投运不久就出现了叶片断裂。大型风电机组是一个复杂的流-固耦合系统,在自然风条件下运行时,作用在机组上的空气动力、自身惯性力和弹性力等交变载荷会使结构产生变形或振动,进而对来流产生影响。因此,在叶片结构设计时,不仅需要满足强度和刚度要求,还必须考虑叶片颤振问题。

针对薄壁件加工颤振问题,以磁流变液作为相变装夹材料,研究磁流变液励磁固化夹持对薄壁件模态参数的影响。设计了一套悬臂式薄壁件磁流变液柔性夹具并进行了实验。实验测试了磁流变液的力-位移曲线;基于有限元材料库二次开发,仿真分析了磁流变液夹持下的薄壁零件模态参数变化规律;进行模态敲击实验,验证了薄壁工件模态参数变化规律。仿真与实验结果均表明,随着励磁电流增加,薄壁零件的固有频率增加,系统刚度增大,磁流变液柔性夹具励磁固化夹持效果增强。

高硬度、高强度合金在航天航空领域的应用越来越广泛,但这类合金在铣削过程中存在铣削力过大而容易引起刀具颤振的问题,而刀具颤振会降低工件的最终表面质量和生产效率。为了减少刀具颤振对加工质量的影响,铣削颤振稳定性预测被广泛应用于高硬度合金铣削的研究中。综述了高硬度航空合金铣削过程颤振稳定性分析的研究现状,重点阐述再生型颤振的动力学建模,分析刀具颤振与磨损的相互关系,介绍了近年来铣削颤振稳定性研究中抑制颤振的研究成果。

为解决弯扭耦合复合材料薄壁叶片的发散不稳定问题,阐述了风力机叶片准稳态响应及基于回路传输恢复的LQG（LQG with Loop Transfer Recovery,LLTR）理论控制过程。叶片结构模型是基于周向反对称刚度铺层的复合材料薄壁单闭室翼型;翼型的中线轨迹是S809Ⅱ翼型型线。从直升机叶片的失速气动力模型中提取了一种准稳态气动力模型,经过修正后适合于风力机叶片经典颤振和失速颤振临界状态的研究。分别详细研究了基于输入端回路传输恢复及输出端回路传输恢复两种情况下的LLTR控制,并通过弯扭时域响应和控制器响应的数字仿真比较以及奇异值伯德图曲线对比,论证了LLTR控制算法的稳定性及在颤振抑制方面的优越性。控制算法的实时效应也通过半实物仿真实验平台得到了检验。

液压伺服舵机广泛应用于民机电传飞行控制系统，舵机的众多特性引起了设计者的重视。动刚度作为液压舵机的一项重要性能指标，对飞机飞行安全有重大意义，其设计必须满足飞机操纵面颤振抑制要求。介绍了液压舵机动刚度的定义、动刚度特性研究的重要性、操纵面防颤振抑制设计原则以及舵机防颤振抑制设计方法。建立了液压舵机系统数学模型，提出了舵机动刚度特性的分析和测试验证方法。随着电液伺服技术和民用舵机设计的发展，舵机动刚度特性的研究将引起更多工程设计人员的重视。