准零刚度（quasi‑zero stiffness，简称QZS）隔振通过引入刚度非线性，有效解决了传统线性隔振在承载能力与隔振带宽之间的固有矛盾，展现出优异的低频隔振性能。如何设计力学结构，使隔振器力‑位移曲线同时具备高静刚度与低动刚度特征，是实现准零刚度隔振的核心问题。围绕准零刚度隔振设计方法，首先，阐述了准零刚度隔振的基本原理，并根据刚度非线性化的实现途径，将传统设计方法归纳为几何运动非线性法、几何变形非线性法、磁非线性法以及应力‑应变非线性法；其次，介绍了基于非线性正刚度结构的新兴准零刚度设计方法，包括渐硬型与渐软型非线性正刚度结构，并与传统方法进行了对比分析，讨论了二者在静力学与动力学行为上的差异；最后，从负刚度结构设计、准零刚度特性调控以及应用场景等方面进行了总结与展望，全面梳理了准零刚度隔振设计方法的最新研究进展，为未来的发展方向提供参考。

为了研究叶片裂纹故障机理，分析叶片裂纹对转子系统三维叶尖间隙的影响，并综合考虑叶片的径向变形、摆振方向和弦长方向的弯曲变形，基于连续梁理论建立了转子系统动力学模型。首先，基于三维应力状态的叶片呼吸裂纹模型，进一步建立了含叶片裂纹的转子系统三维叶尖间隙动态响应模型；其次，通过与有限元模型和实验结果进行对比，验证了动力学模型的准确性；最后，分析了叶片裂纹深度和位置对转子系统三维叶尖间隙的影响。结果表明，转子系统三维叶尖间隙高倍频分量的幅值随着叶片裂纹深度的增加而增加，三维叶尖间隙基频分量和高倍频分量的幅值均随着叶片相对裂纹位置增大而呈现非单调的变化趋势。该研究结果对基于三维叶尖间隙的航空发动机叶片裂纹监测诊断方法研究具有理论指导作用。

为进一步加强Hertz软球碰撞模型中刚性颗粒与弹塑性材料碰撞的相关研究，利用弹塑性半平面接触本构关系，引入一种新的阻尼形式，建立了硬球颗粒‑聚氨酯平面的黏弹塑性碰撞模型，并推导出颗粒与弹塑性平面碰撞的非线性动力学方程。首先，通过测定球形煤精颗粒碰撞聚氨酯恢复系数实验，确定了所用聚氨酯材料的Meyer指数与动力学方程中的阻尼系数；其次，在方程中考虑不同的阻尼形式，对比证明了所提阻尼模型的正确性；然后，分析了不同阻尼系数下，不同阶段接触力的变化机理；最后，探讨了颗粒与弹塑性聚氨酯碰撞过程中位移、速度及接触力的变化规律。研究发现：随着初始碰撞速度的增加，聚氨酯不可恢复的塑性变形量由1.636×10^-4 m增加至5.657×10^-4 m，颗粒恢复系数由0.583 2降至0.501 2，碰撞时间由6.963×10^-4 s降至4.737×10^-4 s，塑性压缩阶段的占比由59.81%降至59.04%；所建立的模型可用于颗粒与较软平面碰撞的场景，为颗粒系统的输送、碰撞、冲击和分离提供了理论支撑。

针对螺杆转子铣削加工过程中的颤振问题，提出了一种基于RelifF算法优化最小二乘支持向量机（RelifF‑least square support vector machine，简称RF‑LSSVM）的颤振监测方法。首先，使用变分模态分解（variational modal decomposition，简称VMD）和RelifF算法对螺杆转子铣削过程中的振动信号进行分解、特征提取与选择；其次，利用增强鲸鱼算法（enhanced whale optimization algorithm，简称E‑WOA）对LSSVM的惩罚因子、核参数、RelifF算法近邻样本数和降维特征长度进行迭代寻优；最后，将降维后的颤振特征向量矩阵作为输入，以颤振发生状态为输出，建立颤振识别模型。实验结果表明，提出的VMD‑RF‑LSSVM模型与未优化的变分模态分解‑支持向量机算法（variational modal decomposition‑support vector machine，简称VMD‑SVM）模型相比，识别准确率更高，可以达到99.5%。提出的方法能够有效监测螺杆铣削过程中的颤振问题，为螺杆铣削加工过程的优化提供了一种思路。

针对当前国内外磁浮列车靴轨系统检测指标较单一、缺少100~140 km/h速度范围检测数据等现状，提出了一个全面高速磁浮列车靴轨系统检测框架。首先，结合弓网和靴轨系统测试相关标准与规范，设计了包括靴轨接触力、振动加速度、受电靴电流、燃弧及靴轨横向几何参数的检测方法；其次，提出将视频监控、数据统计分析功能相结合的随车实时侧部靴轨监测系统，并开发了原始检测数据提取处理分析的配套程序；最后，以某中低速磁浮线为试验对象，对磁浮列车各速度等级测量的数据进行了分析。结果表明：磁浮列车上下运行弓网动态性能存在差异；膨胀接头处接触力、振动程度比中间段较大，靴轨动态性能较差；靴头振动主要来自垂向振动。相关研究揭示了磁浮列车靴轨系统在不同工况下的特性与问题，为磁浮列车靴轨系统的进一步优化提供了理论支持和实践依据。

针对管道内腐蚀损伤厚度难以定量诊断的问题，提出了一种采用超声导波的管道腐蚀损伤定量成像方法。首先，基于频域有限差分法，建立了管中多路径螺旋传播导波的数值模型，可以在已知厚度图时快速计算出导波接收信号；其次，计算空间内存在随机损伤时的接收信号，重复运行数值模型生成了包含3 500组样本的损伤信号数据库；然后，构建了一维卷积神经网络成像模型，使用生成的数据库训练模型，建立了厚度图和接收信号的映射关系，将接收信号输入成像模型以输出对应的厚度图；最后，通过实验验证了该方法的可行性。实验成像结果与真实值之间的均方差为8.604 8×10^-4，相关性系数为0.711 6，成像模型运行时间为0.538 5 s，这表明该方法可以实现管道中腐蚀损伤的厚度定量成像，且成像效率较高。

为了分析高超声速飞行器的可靠性，将高超声速飞行器纵向模型等效为悬臂梁结构，并为其建立了极限状态函数。针对极限状态函数中变量参数的不确定性，提出了一种基于两阶段Kriging模型的混合可靠性分析方法。首先，第1阶段以满足一定精度的可能失效点为采样中心，选取初始样本点构建初始Kriging模型，使模型满足一定的精度；其次，第2阶段基于一次可靠度方法和初始Kriging模型对飞行器进行混合可靠性分析，该阶段结合学习函数对Kriging模型进行自适应更新，提高了可靠性计算的效率和精度；最后，在极限强度、悬臂梁高度和宽度的不同分布条件下，与已有的方法进行了对比。结果表明，所提方法能满足高超声速飞行器可靠性分析的实时性和精度要求。

非线性结构在稳态激励下存在多重响应，采用传统振动实验方法很难直接获得非线性结构的动力学特性。针对此问题，提出了基于加速度响应控制步进正弦扫频实验技术的恒定力动力学特性测试方法。首先，选择激励点处的加速度响应作为控制信号，通过控制其响应幅度恒定进行步进正弦扫频实验；其次，根据不同加速度幅值工况实验获得简谐激励谱和简谐加速度响应谱曲线，并利用线性插值构造平滑的简谐力面；然后，通过从简谐力面中提取恒定力幅值的等值线，即为非线性结构恒定力幅值工况的频响曲线；最后，对典型螺栓连接非线性结构开展动力学特性研究。结果表明，采用本研究方法可以准确测试螺栓连接非线性结构的频响曲线，螺栓连接结构的动力学特性具有非线性的力依赖性，且螺栓预紧力大小和结构重装配对连接结构的动力学特性均有较明显的影响。

为监测分布式驱动电动汽车中轮毂电机运行状态，确保整车运行安全，提出一种基于改进的多类支持向量数据描述（multi⁃class support vector data description，简称MCSVDD）的轮毂电机故障诊断方法。首先，针对MCSVDD算法的改进，基于近邻传播（affinity propagation，简称AP）聚类算法提出了MCSVDD以“距离类内簇中心最小”的类别判断法则，并基于Weibull函数构造了Weibull核函数，用于优化数据描述模型；其次，针对轮毂电机运行状态的多维特征参数组，提出一种基于最小距离传播鉴别投影（minimum⁃distance propagation discriminant projection，简称MPDP）的降维法，提高了不同工况下轮毂电机故障状态的可分性；最后，定制带有典型轴承故障的轮毂电机，采集7种工况下的振动信号，验证所提出方法的有效性。结果表明：基于MPDP降维后的轮毂电机运行状态观测样本的可分性优于线性判别分析（linear discriminant analysis，简称LDA）、局部保持投影（locality preserving projection，简称LPP）及最小距离鉴别投影（minimum⁃distance discriminant projection，简称MDP）方法，基于Weibull核函数的MCSVDD状态识别系统的识别精度整体高于基于多项式和高斯核函数的MCSVDD系统。

针对直线超声电机参数时变性以及驱动电压谐波影响其运行稳定性的问题，通过设计两电感⁃两电容（简称LLCC）谐振网络拓扑及优化其输出电压总谐波畸变率（total harmonic distortion，简称THD）的方法，提升了电机运行稳定性。首先，采用考虑定/动子接触状态下的等效电路模型，推导出LLCC阻抗匹配的计算公式，引入补偿电容改善阻抗匹配的弹性裕度与稳定性；其次，探讨了谐振点附近的LLCC匹配电路滤波特性，推导出输出电压THD与LLCC谐振电路参数的数学关系，分析了变压器寄生参数对LLCC谐振电路的影响，并提出以正弦输出电压THD 值为主要指标的LLCC 谐振电路优化设计方法；最后，设计了V型直线超声电机的LLCC谐振驱动器。实验结果表明：谐振网络中串、并联电容的比值决定输出电压幅值增益水平、THD和串联电容两端电压峰值，且前两者相互制衡；并联电感值为软开关特性的主要决定因素；驱动电压THD值控制在3%以内，相比优化前提升了70%以上。