为使冲击试验机的模拟试验更贴近于实际水下爆炸环境，满足最新抗冲击标准的要求，提高冲击试验机的测试能力，本文对重载双波冲击试验机中产生负冲击波的四缸液压阻尼系统进行了精确的动力学建模。为控制四个阻尼缸的同步性能，保证阻尼系统产生的负冲击波在标准规定的容差带范围之内，避免液压缸之间产生过大的应力，构建了基于模型的高性能前馈控制器。该模型提供了一种安全、可控的“虚拟测试”技术，能够在进行实际的物理测试之前，对冲击过程进行调谐并预测系统性能。仿真结果证明了提出的控制方法能够满足系统性能要求。

提出具有负刚度特性的欧拉屈曲梁结构并分析其静态特性,将负刚度机构和线性隔振器并联使用,设计准零刚度隔振器。如果隔振器的载荷选用得当,系统将在零刚度点平衡,若载荷发生改变,系统平衡点将偏离零刚度点。考虑载荷的影响,对零刚度隔振器进行动态建模,并采用谐波平衡法求解准零刚度隔振器的响应。定义准零刚度隔振器平衡点不在刚度零点时系统的力传递率,分析激励幅值和载荷对隔振器性能的影响并和线性隔振器的性能进行比较。结果表明,所设计的零刚度隔振器具有低频隔振效果,其响应和隔振性能受到激励幅值和载荷的影响,可以使系统的特性从单纯的渐硬刚度向渐软刚度以及渐软-渐硬刚度混合的特性改变,并显著改变系统的传递性能。

螺旋桨推进轴系中水润滑轴承-轴颈摩擦诱导异常振动、噪声是制约舰艇隐身性能的重要因素,研究其成因机制和影响规律对于识别和有效控制异常振动、噪声具有重要价值。为此,从非线性摩擦和轴系整体动力学耦合的角度对螺旋桨推进轴系摩擦诱导振动问题进行分析。采用速度依赖型的Stribeck摩擦模型描述轴承-轴颈的动摩擦特性,考虑非线性摩擦-扭转振动-横向振动的耦合作用,在此基础上利用Hamilton原理和有限元法建立连续轴系的非线性动力学方程。运用Newmark-β法和Newton-Raphson迭代相结合的方式求解并获取系统非线性动力学响应,分析动摩擦特性及弯-扭耦合作用对轴系摩擦诱导振动的影响规律。结果表明,相较于纯扭转系统,弯-扭耦合系统更容易产生摩擦自激振动。除轴承-轴颈摩擦特性外,不稳定的弯曲模态同样为耦合系统摩擦自激振动的重要成因。 ...

研究周期结构对桁架浮筏隔振系统振动传递的衰减特性,首先利用有限元方法计算周期桁架浮筏的频响特性,并将其与传统浮筏进行比较。然后,运用频响函数综合法建立整个系统的振动传递模型,计算频响函数进行研究在隔振系统中评价周期结构浮筏的性能。分析表明：周期桁架浮筏较传统浮筏更有效地抑制振动的传递,当与设备组成一个隔振系统之后,在与浮筏上下层隔振器的共同作用下,整个隔振系统能在一个宽频段内对振动传递产生更好的抑制作用。

螺旋桨脉动力是引起轴系—壳体振动的主要因素。基于频域模型,研究轴—壳系统耦合振动特性及参数影响,从原理上分析在推进轴系上施加控制力来抑制耦合系统振动的控制方法,并讨论基于自适应前馈控制策略的主动控制方案。采用自适应对消及归一化最小均方算法,在轴上施加纵向控制力,实时抵消脉动推力,降低轴系纵向振动,由此抑制由于轴系振动所引起的壳体振动。仿真结果表明：控制力施加位置对控制效果影响很小,不同轴承刚度对控制力大小的需求不同,刚度较小时误差收敛速度较慢,刚度达到一定程度以后收敛速度不变。通过轴—壳体试验系统对原理分析进行验证,结果也表明推力轴承刚度对轴系纵振频率的影响,所提出的控制方法能够有效地抑制壳体振动。

通过并联具有负刚度特性的刀口支撑滑动梁和正刚度的线性弹簧，设计了全新型的超低频非线性隔振系统。分析了系统的静态力学特性，给出了系统的力一位移关系以及刚度曲线，系统的非线性特性明显。求取了系统具有近似动态零刚度时的参数配置并结合实际应用选定了系统工作平衡点。建立了系统的非线性动力学方程，在对方程进行简化后，采用谐波平衡法求解了Helmhohz—Duffing方程的响应，分析了系统的频响特性，得出了在激励幅值较小的激励下系统具有渐软特性，而激励幅值增大后系统会出现二次跳变，即先表现为软特性后表现为硬特性。对此种新型隔振器的设计提供了理论指导。

总结了作旋转运动的梁／板悬臂结构的动力学建模及发展过程。针对绕定轴转动的板类悬臂结构，用伸长变量和笛卡儿变量等混合变形变量表示其位移场，经过有限元离散，由第二类Lagrange方程导出转动悬臂板的运动微分方程。对绕定轴转动的刚-柔耦合悬臂板结构的动态特性及振动控制进行了数值仿真计算，根据所得结果，讨论了长宽比、转速对转动悬臂板模态特性的影响，揭示了板的固有频率特征值“轨迹转向”和“交叉”现象；利用压电材料作为作动元件，实现了对转动悬臂板的振动主动控制，并给出了脉冲激励作用下控制前后的时间-位移幅值曲线。

基于显示动力学和接触碰撞分析的基本理论，采用有限元方法建立冲击试验机的碰撞模型，对接触面的冲击载荷进行仿真分析。根据仿真结果得出冲击试验中各碰撞部件的运动与受力状况，以及冲击力对碰撞速度等参数的变化规律，为后续的接触面状态测试奠定基础。

推进轴系振动通过轴承基座激发壳体结构,从而引起结构辐射噪声。针对推进轴系横向振动控制问题,提出采用电磁轴承抑制支承振动传递的方法。建立了包含电磁轴承的轴系动力学模型以及相应的轴系横向振动计算方法,分析了电磁轴承等效刚度对轴系振动特征和振动传递的影响规律,从理论上说明了电磁轴承用于刚度控制的可行性。仿真结果表明,轴系横向振动频率随电磁轴承刚度变化而变化,通过改变含电磁轴承的支承等效刚度,可调节轴系在不同转速下运行时的力传递特性,减小螺旋桨振动通过轴系向壳体传递。