为了减小多关节系统的时滞特性对液压挖掘机工作装置轨迹跟踪精度的影响,本文设计了考虑时滞的长短期记忆-广义回归级联网络和一种基于该网络模型的多关节控制系统。利用几何法分析闭式链运动状态,建立以摇臂关节为末端反馈关节的含闭式链的工作装置运动学逆解,通过4-3-3-3-4多项式轨迹规划算法在关节空间上生成轨迹。结合LSTM的时序处理能力和GRNN的强非线性映射能力,以比例阀信号和关节转角的各阶延迟以及目标转角作为网络输入特征,通过多关节联动辨识建立起输出信号和输入特征的映射关系模型,将关节模型作为逆控制器实现多关节轨迹跟踪。经AMESim-Simulink仿真验证在空载或变载荷作用下,与不考虑时滞的LSTM系统比,考虑时滞的多关节控制系统能更准确、更迅速、更平滑地跟踪规划轨迹,误差小,并且系统具有较强鲁棒性。

基于薄壁构件分析的基本假设，采用双轴对称Ⅰ型截面薄壁圆弧曲梁的精确翘曲位移表表达式，导出了双轴对称Ⅰ型截面薄壁曲梁的几何方程及弹性总势能。基于能量法中的最小势能原理，结构欧拉方程建立了构件变形后的中性平衡微分方程。整个分析过程中，采用了柱坐标体系，以考虑曲率对中性平衡方程的影响。在论文的最后计算了曲梁受不同荷载时的临界弯矩。结果证明了所得公式的正确性。公式的简洁形式使其适于工程上的应用。

在ＡＤＩＮＡ程序基础上，编制了有限元程序，对动态载荷作用下，三点弯曲试样应力强度因子的动态响应进行了分析，结果表明该程序是有效的。

在原有钢筋混凝土带隔板圆筒仓仓壁计算模式基础上，简单叙述了圆筒仓仓壁水平环向内力等的计算，进而，为了给这类筒仓结构的设计计算提供一定的概率保证，运用结构力学知识，概率论理论，随机有限元法（ＳＦＥＭ）和特征正交化技术等对带隔板圆筒仓的结构可靠性提出了一种新的分析方法，即结构内力和抗力的随机性是由结构上基本随机变量的随机性推算而得，而不是由经验给出的安全系数来确定。

由弹性稳定性分析通过压弯构件的平衡微分方程得其最大应力应用哈桑林德法计算可靠度;在弹塑性稳定可靠性分析中作为应力强度模型中强度的极限承载力只能通过数值法得到安全余量方程不存在显式表达可靠性指标不能由安全余量方程直接导出.本文用Monte Carlo模拟配以各种降低方差技巧计算可靠度指标.作为算例计算了一个两端铰接的压弯构件的可靠度计算结果表明由于充分利用塑性构件的可靠度大大增加.

针对传统阵处理无法分辨同一方向上2个点源的缺陷，提出了多途信道中声屏蔽技术．将声屏蔽技术应用于抗拖船干扰，把拖曳线列阵接收的拖船干扰和同方向的目标信号在频域通过一个屏蔽、聚焦权滤波器，在对干扰屏蔽的同时，对目标聚焦．仿真结果表明，干扰源的辐射噪声被显著抑制，而所期望的目标信号清晰可见，其输出相干信噪比大幅度提高，该技术在抑制拖船干扰的同时可以有效消除在该方向的探测盲区．

随着影响目标辐射噪声测量诸多因素的解决,声聚焦对测量精度的影响已显得比较突出.研究了浅海近场声聚焦特性对目标辐射噪声测量结果的影响.在射线理论基础上,推导了声压场和质点振速场的数学表达式,建立了基于虚源法的浅海矢量声场计算模型,并将声场计算模型应用于宽带声源信号矢量声场计算中.比较分析了理论仿真计算和湖试结果,验证了浅海近距离矢量声场计算模型的正确性,进一步探讨了浅海声场聚焦特性以及如何减小声聚焦对目标辐射噪声测量的影响.

针对超低频声源辐射功率与体积、重量间矛盾的问题,提出了一种采用电磁式激励的大功率、小尺寸、活塞式水下超低频声源.从平面活塞辐射特性研究出发,建立电-磁、磁-力、力-振动转换模型,利用Matlab/Simulink仿真模块和电磁有限元仿真软件Ansoft对电磁驱动的动态特性进行了仿真,分析了声源驱动电流、驱动力、振动位移的动态特性.在此基础上,设计和制作了电磁式水下超低频声源.测试表明,电磁式水下超低频声源73 Hz声源级达到186 dB,具有优秀的超低频响应,性能稳定.

为了使钢管对接操作方便简单,降低误差,本文设计了由液压驱动的校圆工具。通过卡爪卡住钢管管口移动,使得钢管管口发生形变完成校圆工作。校圆工具提供足够大的压紧力,使调直校圆工作可以针对所有系列钢管。利用有限元模拟加载分析出所需的最大压紧力,对模型进行等效简化和莫尔积分法的计算方法对模拟结果进行验证。研究结果表明:显示仿真和理论计算拟合程度较高,该校圆工具提供的压紧力应大于4.0×105 N才能对所有系列钢管进行组对校圆;利用得出的压紧力对校圆工具的卡爪进行强度校核,选取的材料Cr40强度满足要求。

为了模拟深海环境压力，研制了一套模拟压力可以大范围连续变化的实验装置，并研究了其压力动态控制技术。提出了在液压回路中串联液压缸的方法解决电液比例阀使用水介质的局限性问题；针对压力动态控制模块固有滞后特性的问题，提出了相位补偿算法予以解决；针对实验试件爆破时造成装置内压力突降而无法快速恢复到目标值的问题，提出了基于气体式蓄能器的压力快速补偿方法予以解决。通过对模拟实验装置进行相关实验研究，验证了本文研究的压力动态控制技术、压力快速补偿技术的可行性和有效性。