针对目前谐波平衡法分析高维非线性动力学系统存在求解困难等问题,文中基于增量谐波平衡法（incremental harmonic balance method,IHB法）能将高维非线性方程组转化为线性方程组进行求解的优点,将其推广应用到含强非线性干摩擦力失谐叶盘系统振动响应特性研究中,成功避开谐波平衡法必须求解非线性方程组的问题。研究表明,推广后的IHB法能较好地解决含强非线性摩擦力失谐叶盘系统响应求解的诸多问题,并且运用该方法成功发现含非线性摩擦阻尼的谐调叶盘系统也可能产生振动能量局部化现象。

针对简单遗传算法收敛速度慢及易产生＂早熟＂的问题,对遗传算法选择算子和变异算子进行了改进。基于改进遗传算法,对随机失谐叶盘结构的压电控制回路进行了二模式和四模式优化,对比分析了两种优化电路对叶盘结构振动的控制效果及成本。研究结果表明,相比谐调压电控制回路,优化后的二模式和四模式主动失谐控制回路都有更好的振动控制效果,且二模式回路成本更低;改进遗传算法收敛速度快,优化结果具有全局性;叶片刚度失谐强度对主动失谐压电控制回路的振动控制效果有明显的影响。

论述了管棚支护台车的研究背景及钻机动力头的液压系统原理图,对系统的各元件的功能进行分析,利用功率键合图和状态空间方法,建立系统的动态数学模型,并对其动态特性进行了仿真研究,为系统设计打下了基础。

组合转子工作在高温、高转速的工况下，启停过程中有较大的交变热应力和交变离心力，容易产生疲劳裂纹。针对某重型燃气轮机组合转子，利用有限元方法，分析组合转子启动过程中拉杆孔和透平托杆的离心力和热应力分布以及离心力一热应力耦合时综合应力分布，确定应力集中位置，研究启停过程中离心力、热应力对组合转子裂纹扩展规律的影响。研究结果表明，综合应力最大、最易产生裂纹和裂纹扩展最快的位置是组合转子透平一级轮盘人口拉杆孔六点钟方向，离心力和热应力对组合转子综合应力分布有很大影响，在考虑裂纹扩展时不可忽略。

针对接触刚度解析模型参数确定困难、精度难以保证等问题,提出了根据弹塑性粗糙表面微体单元受力变形的有限元分析结果确定轮盘结合面法向刚度的方法;为准确获取拉杆转子的轴向振动特性,建立了考虑轮盘结合面法向刚度的集中质量动力学模型;运用上述方法和模型计算了某型实验转子轴向振动的固有频率,并将结果与实测数据进行对比,误差低于5%,证明了该方法的有效性;改变拉杆预紧力,进一步研究预紧力对拉杆转子动力学行为的影响,结果表明拉杆预紧力对转子的作用效果存在一个饱和区域,可为拉杆预紧力数值的确定提供重要的设计依据。

分析了卸荷溢流阀的工作原理，用功率键合图法建立了该阀的数学模型，并转换为状忿方程，用Motlab／Simulink对卸倚溢流阀进行了数字仿真，为卸荷溢流阀设计过程中的性能分析和参数优化提供参考。

液压挖掘机是一种机电液相结合的复杂工程机械，随着社会的不断进步，工程机械的机器人化已是大势所趋，但其液压系统的动态特性是强非线性的，难于实现对其精确控制。因此对其电液驱动模型进行系统研究，尤其是对非对称单杆液压油缸驱动机构研究是至关重要的。本文对挖掘机器人的液压驱动系统进行了详细的研究，并利用空间状态方程建立其数学模型，为非对称单杆液压油缸控制系统的控制策略选择和控制器设计提供了理论基础。

复杂、非线性物理系统的建模和仿真一直是很令人棘手的问题，本文利用键合图、大系统分析法和耦合理论对一个实际液压系统进行了分析，并以实测进行了验证，表明将三种方法结合使用，能有效，方便地处理复杂，非线性系统的建模和仿真问题。

文中应用功率键合图,建立了管棚支护台车支臂回转机构液压系统的数学模型,运用数字仿真得出其动态特性,并通过对仿真图线的研究进一步认识系统的特性.

为了分析层流管路的振动特性，在其高精度分段集中参数键合图模型的基础上，将键合图模态分析法应用于层流管路的振动分析，可以同时获得第1类模态和第2类模态及它们的同形模态。此法避免了复杂的数学问题，易于处理管路分支，特别适合处理机液耦合系统，细化模型后可满足高精度要求。