为弥补对边坡稳定性研究以静力学极限平衡法为主的缺陷,首先以弹性波动理论为基础,建立边坡不同区域所对应的波函数,然后利用公共边界上的连续条件建立方程组,最后通过动力学方法求解,得到了地震波以不同波数、入射角入射条件下的边坡响应情况,从而进一步评价了地震动力荷载对边坡的稳定性影响。研究结果显示地震波波数、入射角等都会对边坡响应产生不同的影响波数较小时,地表位移呈准静态特性;随着波数增加,边坡上的位移呈现明显的动态特性,并且变化越来越剧烈;入射波垂直入射时,地表位移幅值始终出现在边坡坡顶处,入射波水平入射时,地表位移幅值出现在边坡迎向地震波的坡脚处。研究结果可为解决边坡动力问题提供参考依据。

为实现圆轴中损伤缺陷的识别与量化,解决超声信号处理过程中信号模式混叠和信号处理过程复杂的问题,以波动理论为基础,结合主动传感技术,利用快速集成经验模式分解（Fast Ensemble Empirical Mode Decomposition,FEEMD）算法对接收的导波信号进行分解,从分解的模式分量中提取出特征分量,提出基于FEEMD的透射系数并用于表征损伤严重程度。有限元仿真与实验结果表明,随着损伤程度的增加,透射系数单调递减,据此可检测出轴中所存在的缺陷并判定缺陷严重程度,可为轴类构件的结构健康监测提供一定依据。

以3次B样条曲线作为超声变幅杆横截面的轮廓形状，应用有限元软件ANSYS的动力学分析功能与优化设计方法，设计出在既能满足材料许用工作应力、又具有较高形状因数与较大振幅放大系数的新型超声变幅杆。应用Matlab软件对其节点位置进行理论计算。针对传统基于波动理论的求解方法计算量大，变幅杆轮廓线质点与对应轴线质点之间存在相对偏移等问题，提出一种基于Ansys有限元动力学分析与优化设计方法的变幅杆节点定位方法。并应用于传统形状变幅杆进行比较，验证了其正确性。