为提高塔式起重机(塔机)的修正效率,提出了一种基于响应面的有限元模型修正方法。在合理的修正参数选取和试验设计基础上,拟合得到结构响应与修正参数之间的显式函数关系以替代传统的有限元模型,通过迭代优化实现机械结构的有限元模型修正。以悬臂梁及塔机为例,实现了基于响应面法的有限元模型修正,并对比了不同响应面模型的拟合精度和修正效果。分析结果表明,利用响应面模型替代复杂的塔机有限元模型进行结构有限元模型修正可以极大地提高计算效率和修正精度。同时,对于塔机结构,基于二次多项式响应面的模型修正相较于基于高斯径向基函数响应面的模型修正能获得更好的修正结果和修正效率。

为了建立一个能准确反映结构实际状态的有限元模型,提出了一种基于非支配排序遗传算法Ⅱ（NSGA-Ⅱ）的有限元模型修正方法.首先建立初始有限元模型,基于二次响应面法,得到有效的响应面替代模型,然后采用NSGA-Ⅱ对该模型进行修正,最终建立了满足工程精度要求的可靠的有限元模型.给出了某型塔机有限元模型修正的工程算例,将修正后的计算结果与实测数据相比较,说明了基于NSGA-Ⅱ多目标优化算法对于有限元模型修正具有理想的效果,修正后的有限元模型能准确反映结构力学特性.

由于在大型塔机的模型修正中为简化计算,往往忽略了边界条件的不确定性,导致修正结果精度不够或修正计算收敛困难,为此提出一种考虑边界条件不确定性的塔机有限元模型修正方法。首先,以某型塔机为研究对象,进行整机风致振动实测,获取结构的实测动态特性;其次,建立考虑边界条件不确定性的塔机有限元模型,基于二次响应面法对该有限元模型进行修正;最后,将模型修正前后的计算结果与实测值进行对比。结果表明,考虑边界条件的影响能有效提高修正的精度,对结构的边界条件进行修正后的有限元模型能复现实测频段内的模态,也能以一定精度预测实测频段外的模态,证实了所提出的考虑边界条件不确定性的修正方法的有效性。

大型工程施工涉及大量的设备和多个环节,其过程存在很多复杂、潜在的风险.将模糊理论与失效模式及影响分析（Failure Modes and Effect Analysis,FMEA）结合,以天津港某岸桥加高工程为例,建立模糊语言集和与其对应的模糊数,将不同的专家知识和经验进行有效的应用,尽力消除了不同专家评价时的主观因素对于结果的影响偏差,以提高FMEA的准确性.利用最低合理可行准则,从众多潜在失效模式中,分级确定危险程度,以便在施工过程中监控各危险源.

针对具有较强非平稳性和易被强烈背景噪声干扰特点的滚动轴承振动信号,提出了基于短时傅里叶变换和卷积神经网络的故障诊断方法,实现了端到端的故障模式识别。首先,对滚动轴承振动信号进行短时傅里叶变换,得到时频谱样本,分为训练集和测试集;然后将训练集输入卷积神经网络中进行学习,不断更新网络参数;最后,将学习好参数的卷积神经网络模型应用于测试集,输出故障识别结果;通过滚动轴承故障模拟试验,进行可行性和有效性的验证。结果表明提出的方法对不同类型故障有着很高的识别精度,并可以通过增加故障数据种类和数量的方式来提高此方法的鲁棒性,是一种适应于处理“大数据”的故障诊断方法。

从单臂架起重机吊重高度补偿的数学模型出发,求解分析得到了一种总体结构形式,并结合差动减速箱的传动方式,实现用一个减速器完成单臂架起重机的变幅和起升,在此基础上通过ADAMS/cable绳索模块仿真分析了系统变幅过程中吊重高度位移变化,并与数学模型MATLAB仿真结果对比,验证所设计的差动减速器满足工程实际需要。

旋转式压缩机消声器是设置在压缩机泵体排气口处的，其作用是降低气流脉动以降低噪声，改善压缩机性能。由于转子旋转-转就完成了一次排气过程，所以消声器所受的压力脉动也是周期性变化的。消声器在这种交变应力作用下容易产生疲劳破坏，因此必须对其强度进行校核。本文运用有限元仿真技术，从流体和结构两方面对消声器进行有限元分析，对消声器的内部流场进行模拟，考虑消声器的多种工况和加工工艺，对其进行了静态强度校核以及疲劳强度校核，从而对其可靠性进行判断。

轮式装载机包含紧密耦合的液压系统和执行机构，很难在单一的软件平台中准确实现其动力学仿真。建立了装载机AMESim液压系统模型及ADAMS虚拟样机模型，利用上述两个软件进行联合仿真，使液压系统和机械系统可以实时交互作用。最后，将联合仿真结果与仅使用ADAMS进行的动力学仿真结果进行了比较，证明联合仿真结果是合理的。

以近海施工的液压冲击打桩锤为研究对象,基于刚体动力学、牛顿碰撞理论以及液压-气动理论,建立某型海洋打桩锤机械冲击系统和液压系统模型,并通过AMESim和ADAMS软件,建立了打桩锤的虚拟样机,完成了液压冲击打桩锤机-液系统的多次沉桩过程的仿真分析.沉桩仿真结果与现场沉桩记录充分接近,验证了所建立模型仿真分析的合理性.