针对大断面地下洞室边墙新建隧道爆破施工对邻近地下洞室群安全稳定性影响，以宁波至杭州湾新区引水工程为背景，在亭下隧道取一断面对溪下隧道爆破开挖进行振动监测，得到了该断面围岩振动速度分布规律；运用LS-DYNA软件建立地下洞室群有限元模型对掏槽孔爆破过程进行数值模拟，得到爆破振动作用下邻近洞室振动速度、应力分布规律，并从动载作用来分析评价地下洞室群的安全稳定性。计算结果表明：现场测试结果与计算结果吻合较好，振速分布规律与实测振速分布规律相近；采用振动速度作为爆破振动安全判据是可行的；邻近洞室迎爆侧直墙爆源近区是振动速度与拉应力最大的区域，容易发生拉伸破坏；地下洞室迎爆侧边墙振动速度分布规律与最大主应力分布规律相似;结合岩石抗拉强度准则对最大主应力与振动速度数据进行拟合，提出以峰值振动速度为判断指标的安全判据；当振动速度超过临界值45.82cm/s时，应及时采取措施并加强防护。研究成果可为类似工程条件下隧道爆破施工与振动控制提供参考。

介绍了振动试验的概念、目的以及各个组成部分，并对各种试验作了简单说明。通过振动试验可以检验红外探测器各部分的薄弱环节。传感器在保证试验数据的准确性中起到了决定性的作用。主要从传感器的安装方法、安装角度以及控制点选择等方面进行了分析。正确的传感器固定方式可使系统静态噪声从0.105 mV降至0.019 mV。在试验中，传感器的单点控制会导致探测器的一些频率点数据放大22.9倍。通过多点控制研究与应用将振动量级控制在1.007倍，有效保证了振动试验的准确性。

相位敏感光时域反射技术(Φ-OTDR)由于其出色的综合性能而成为目前主流的分布式光纤振动监测方法之一。文章在介绍背向瑞利散射的基础上详细分析了Φ-OTDR系统的传感机理, 并对Φ-OTDR系统的空间分辨率、动态范围和灵敏度等关键性能指标及其影响因素和提高方法进行了系统分析, 为Φ-OTDR系统实际应用时参数的选择和性能优化提供参考。在此基础上, 针对现阶段Φ-OTDR技术在海底电缆、周界防护等领域的应用进行了综述, 指出了Φ-OTDR技术存在的一些不足, 并对其发展前景进行了总结与展望。

掠入射X射线聚焦望远镜的支撑框架结构设计是望远镜研制的关键技术之一。国内规划中的XTP卫星低能聚焦望远镜拟采用基于超薄玻璃的X射线聚焦望远镜方案, 针对望远镜样机严苛的光学和力学性能要求, 经过结构选型优化, 设计了一种一体化的六边形桶式望远镜支撑结构。利用有限元软件对支撑结构进行了模态分析和频率响应分析, 并与力学实验进行了对比验证。结果表明, 该支撑结构具有较大的结构刚度, 望远镜结构在发射环境下不会发生破坏性改变, 满足力学性能要求。该支撑框架结构简洁、装配精度高, 具有良好的工艺性, 为望远镜的研制提供了参考。

分析了冲击、振动对车载精密光学系统的影响,指出了光学平台的变形和振动是影响车载精密光学系统精度和稳定性的主要因素,提出了车载光学平台隔振系统设计方案。采用ANSYS有限元方法分析了光学平台隔振系统的振动模态,完成了车载状况下的光学平台振动测试。分析与测试结果表明,该车载光学平台隔振系统具有良好的稳定性,且对环境强振动有很好的衰减作用。设计的技术方案及其振动测试, 对于各种车载精密光学系统和设备具有重要的工程应用价值。

考虑空间卫星平台微振动环境对高分辨率空间光学遥感器成像质量的制约, 提出了在地面测试光学遥感器耐受空间微振动环境裕度的六自由度激振平台的设计方案。建立了平台的运动学与动力学模型, 推导出促动器音圈电机的传递函数并建立了Simulink模型。基于设计的模型研制了六自由度平台。对振动平台样机进行了振动加速度控制精度的验证实验, 实验以典型的卫星平台微振动频率点为测试输入。实验结果表明平台振动频率为7~40 Hz时, 其加速度输出相对误差可控制在7%以内。该平台借鉴了Stewart平台的并联构型, 其结构简单、刚度大, 振源输出精确可控, 满足地面试验应用要求。

以结构参数的最优匹配为设计目标, 提出了一种改善光学卫星振动环境的新思路。针对某光学卫星振动试验中出现的蜂窝顶板随机振动响应过大的问题, 研究了加强肋在降低简支蜂窝板随机振动响应中的作用。分析了该光学卫星蜂窝板结构的特点, 探讨了它的随机载荷以及在其激励下蜂窝板式结构的动力学响应。结合卫星自身结构上的需要, 提出了一种通过添加特定截面H型加强肋的方法来降低蜂窝板的响应。利用有限元法对外形尺寸为1 000 mm×1 000 mm×30 mm的蜂窝板模型进行随机振动分析验证, 结果显示: H型加强肋能显著降低蜂窝板的振动响应, 有明显减振效果。最后, 根据整星振动试验结果对卫星力学模型进行了修正, 并利用该方法对修正后的模型进行动力学分析和优化, 分析结果表明顶板响应降幅达到了40%, 为系统可接受范围, 证明了提出的方法很好地抑制了结构的随机振动响应。

研究了1.5 m口径空间相机反射镜组件的结构, 设计了主镜组件结构系统。采用RB-SiC作为反射镜镜坯材料, 分析并优化了反射镜支撑形式和镜体的结构参数, 得到了重131.9 kg, 轻量化率达到81%的反射镜结构。在主镜基本构型确定的基础上, 设计了主镜支撑结构, 通过合理设计柔性卸载结构满足了主镜结构系统的力、热环境适应性和抗振性要求。最后, 利用有限元法综合分析了主镜组件的性能。试验结果表明: 主镜在1g重力作用下的面形精度RMS达到0.025λ(λ=632.8 nm), (20±4)℃温变环境中主镜面形变化量在RMS 0.01λ范围内, 主镜组件一阶固有频率为95.8 Hz, 有限元分析结果的误差为4%。得到的结果表明主镜组件的静态刚度、动态刚度及热环境适应性完全满足设计指标要求。

针对用振动台进行飞行器振动环境试验时存在试验周期长、耗费高及易发生过试验或欠试验等问题, 采用虚拟现实技术建立了飞行器虚拟振动试验平台。采用系统仿真软件LMS AMESim建立了电振动台正弦振动控制仪模型; 通过多学科系统仿真软件LMS Virtual.Lab建立了振动台的多体系统动力学模型, 进行了振动台多体动力学模型与电磁作动系统模型的机电联合仿真; 实现了振动控制系统、电磁作动系统、振动台与试件机械系统的闭环仿真, 构建了飞行器虚拟振动试验平台。利用该虚拟振动试验平台系统进行了盒式试件的正弦振动试验。结果表明, 采用机电耦合建模方法构建的虚拟振动试验平台综合考虑了试件、振动台机械系统、控制系统及电气系统的耦合效应, 可为飞行器的试前分析和虚拟振动试验提供试验环境。