声振耦合是航空航天飞行器在运行过程中备受关注的问题。针对具有代表性的薄壁圆柱结构,建立声场—结构直接耦合的三维动力学模型,其中结构和声场分别采用实体有限元和三维声单元剖分,并且采用无限元模拟自由声场边界。通过理论和数值分析研究声场中薄壁圆柱结构的模态、幅频响应、相频响应等振动特性的变化规律,讨论声振动对结构动力特性的影响及机理。研究发现声场在大多数情况下降低了结构的固有频率,在低频段声振动相当于给结构增加了附加质量,但是在高频段,声振动和结构阻尼的影响比较相似。随着声场流体密度增大,结构的大多数固有频率值明显减小,结构响应幅值在低频段增大,在高频段减小。声速对声场模态有显著影响,但是对结构模态频率的影响不大。

针对物理和几何参数均为少量信息的不确定变量的刚架结构，以区间因子法为基础，推导了结构的动力特性。首先将结构的刚度矩阵分解为各结构参数因子幂相等的矩阵之和形式，再根据求解结构频率的瑞利商公式，将结构频率表达成部分频率分量和的形式，最后利用区间因子法即可求解出结构不确定频率的计算表达式。

本文对具任意脱层的复合材料梁进行了模态分析.基于弹性理论建立了考虑剪切变形时复合材料脱层梁的基本方程式.对脱层梁进行了分区处理,方便地描述了脱层长度、脱层位置.利用边界条件、区间位移连续性条件和内力平衡条件建立了梁模态分析的特征方程式.通过实例计算,得出了不同脱层位置和不同脱层长度对脱层梁模态分析的影响.

分析了流体流过弯管时的动力特性，弯管的结构参数对流量测量的影响以及弯管流量计的实用性和可靠性。

为实现多支承轴承-转子系统振动监测和机械设备故障诊断,设计研制了一台模拟大型旋转机械动力特性的多支承轴承-转子试验台。采用有限元算法,经过系统动力学设计计算和理论分析,表明本试验台具有良好的动力学特性和足够的稳定性裕度,能够进行多种转子动力学实验研究,具备机组机械振动监测、故障模拟、轴承负荷在线监测等多项功能。

螺旋槽对柱面气膜密封静力和动力特性有较大影响。应用非定常动网格技术建立了柱面气膜密封多频椭圆涡动静力与动力特性求解模型,分析了不同工况及结构参数下螺旋槽对柱面气膜密封静力与动力特性的影响,研究了螺旋槽对封严气体泵吸效应与流体动压效应影响,揭示了螺旋槽对柱面气膜密封静力和动力特性的影响机理。研究结果表明:随着进出口压比与偏心率的增大,气膜内流体动压效应增强,封严气体压力分布不均匀,使得密封泄漏量增加。随着螺旋角的增大,气体经过螺旋槽泵吸效应与挤压作用聚集在螺旋槽根部,形成了较为明显的动压效应,使得泄漏量增加。当螺旋角为30°~50°时,密封的径向气流力指向转子涡动中心,切向气流力与转子涡动速度方向相反,有效地抑制了转子涡动,转子系统稳定性较好。

梳理大型机组设备液压缸泄漏事故的主要原因,介绍一种基于数学建模方式检测液压缸内泄漏故障的有效方法,涉及液压缸的动力特性、内泄漏事故发生时的常见特性等。在此基础上,将基于数学建模的检测方式应用于工程机械液压缸内泄漏故障检测,并对相关结果进行总结分析。

对输运液氢的离心式液氢泵进行低温结构设计与动力单元分析,叶轮是速度能转变为压力能获得高压流体的重要部件,对离心泵的稳定输出特性有较大的影响。其中,转子(包括转轴和叶轮)是连动部件,也属于低温泵结构性传热部件。对应用于储运系统的某小流量高压头的离心式液氢泵的叶轮和转轴部件,进行功能分区,利用CFD内嵌模块对其进行数值计算。根据运行系统中输送载荷,对低温条件下的转子部件进行热-结构耦合瞬态应力应变分析,获得其动力特性;采用

研究弯扭耦合共振消减转轴的残余应力的动力稳定性,对转子-轴承系统进行有限元离散,建立动力学模型。然后,对转子-轴承系统进行模态分析,得到合适的阵型。根据共振条件在共振转速之下用Newmark法求得转轴受到扭转振动激励的弯扭耦合位移响应和动应力响应,分析了转轴弯扭耦合共振特性。当转轴从零转速上升到耦合共振转速的过程中,通过Floquet稳定性理论和Poincaré法对参数激励系统进行周期稳定性分析。研究结果表明,弯扭耦合振动时效过程中的耦合动力特性明显,且振动是稳定的,对弯扭耦合共振理论应用于振动时效领域有一定的参考价值。

建立了基于结构尺寸参数的液压减顺动力特性模型，通过实验数据检验了模型的正确性，并对模型析工程应用作了说明。