针对微弱故障信号易被强噪声淹没的难题,提出了一种基于小波包降噪与改进LMD相结合的提取微弱信号特征向量的方法。首先选择恰当的小波基进行小波包分解,再根据计算出的最优小波包树进行信号重构,实现对原始信号的降噪处理。然后对重构的信号进行LMD分解,再计算PF分量的互相关系数和峭度值,减少虚假分量同时增强故障信号幅值。最后对真实的PF分量进行包络谱分析,提取弱信号的故障特征。实例研究结果表明该方法能够有效地提取出淹没在强噪声中的故障弱信号的特征向量。

针对滚动轴承全寿命退化状态难以有效识别的问题,提出了一种基于变分模态分解(VMD)与支持向量机(SVM)相结合的滚动轴承退化状态识别方法。该方法先用包络熵确定VMD的最优分解层数,再根据峭度及相关系数准则选择VMD分解后的敏感本征模态分量(IMF),然后提取敏感IMF分量的时域指标和能量熵构成退化特征向量序列,最后随机抽取不同退化状态下的少量样本输入SVM模型训练,建立退化状态模型库,并用真实数据进行测试。实验结果表明该方法能够准确识别出轴承的退化状态,通过与EMD-SVM、EEMD-SVM模型对比,验证了该方法的优越性。

针对变压器故障不能被及时发现的问题,提出了一种基于LSTM的变压器故障预测方法,用于提前预测变压器的故障趋势。该方法将变压器油中溶解的7种故障气体浓度作为网络的训练数据,采用不同网络结构建立了不同的变压器故障预测模型,最后,确立了最优的变压器故障预测模型。利用相同的变压器数据样本,对基于LSTM建立的变压器故障预测模型与基于灰色多变量方法建立的变压器故障预测模型进行测试,结果表明基于LSTM建立的变压器故障预测模型是非常有效的故障预测方法。

根据逆流式冷却塔辐射噪声的实测频谱图,分析了冷却塔的主要噪声来源和频谱特征。分别从吸声、消声和隔声等方面制定了降噪方案,取得了良好的降噪效果。

以实测某鼓风机组管路振动载荷为激励源，应用ANSYS有限元软件和VirtualLab声场模拟软件模拟楼板振动所产生的室内声场和声场在不同频率下的声振强弱耦合状态。模拟结果表明，声场在400Hz以下的区域声振耦合不明显，400Hz以上存在声振强耦合现象，声振强耦合模型的模拟结果与实测结果比较吻合。通过分析载荷谱和噪声频谱的频带特性，选用常见的阻尼隔振器和中间小质量块组成二级隔振系统，计算系统的振动传递系数，达到理想的隔振降噪效果。

对反射镜组件力学模型的非线性问题进行了分析。从接触特性，螺钉预紧力、相对滑动趋势三个方面对接触非线性问题进行了论述。对反射镜组件四种工况情况（沿光轴的不同方向的重力载荷、10℃温度水平的温升与温降）进行了线性和非线性求解计算的比较。结果表明，当外界载荷方向发生变化时，接触边界的接触特性、螺钉预紧力对反射镜面形的影响都会发生变化，这些变化在线性计算结果中不能体现，而非线性计算可以真实模拟这些状态。在反射镜组件的工程分析中基于接触非线性分析比线性分析的精度更高，也更接近真实的状态。

基于复合材料力学Tsai-Hill屈服准则推导平面应力条件下复合型裂纹尖端的塑性区。应用热耗散能量理论和ANSYS的热力耦合方法计算塑性区0°与45°开裂角玻璃纤维复合材料的热传导温度场。结果表明：0°与45°开裂角的裂纹温度变化趋势一致;0°开裂角裂纹数值与解析计算结果对比误差在5%内,可以对各向异性复合材料预制微裂纹进行温度场模拟分析计算;45°开裂角裂纹对玻璃纤维复合材料的温度场影响大,得出开裂角越大对复合材料的温度场影响越大。

针对随机共振（stochastic resonance,简称SR）系统处理复杂信号的局限性以及参数选择的盲目性,提出了一种基于频域信息交换（frequency information exchange,简称FIE）的量子粒子群自适应参数匹配随机共振方法。首先,采用FIE将高频特征信号的频域幅值信息交换到对应的基准低频处;然后,根据基准频率特征采用量子粒子群优化（quantum particle swarm optimization,简称QPSO）算法优化SR系统参数;最后,对振动信号进行随机共振处理。滚动轴承实测信号的分析表明,该方法可以消除随机共振对频段的局限性,避免系统参数选择的盲目性,使随机共振更适用于强噪声背景下较高频段的故障信号检测。

为保证变工况玻璃炉窑布袋除尘器中布袋正常工作的温度环境从而达到更好的除尘效果，根据现场高温烟气温度周期变化的工况，将模糊控制策略应用到布袋除尘器的温度控制中。当温度超过设定值时能在短时间内将温度降回到安全范围内，有效延长布袋使用寿命，保证除尘效果并降低了成本。结果表明，将模糊算法引入到变工况玻璃炉窑布袋除尘器温度控制中是可行的。

针对风力机工作环境的恶劣性以及风力机叶片裂纹扩展的复杂性，本文利用计算流体力学（CFD）和断裂力学仿真分析，以风力载荷作为裂纹扩展的主要载荷，利用流固耦合界面的数据传递对风力机叶片裂纹扩展机理进行仿真分析。在叶根表面嵌制一不同初始尺寸的半椭圆型三维裂纹，并在不同风速的条件下计算三维裂纹应力强度因子，分析不同初始尺寸裂纹在不同风速下的动态裂纹扩展机理。结果表明，裂纹的初始尺寸与风力载荷的大小均对叶片的裂纹扩展速率与方向产生影响，且在高风速下裂纹发生失稳扩展的几率增大。