中文摘要：

本项目针对复杂载荷作用下重大装备和结构的动力响应问题，深入研究平稳非高斯和非平稳非高斯这两类非高斯随机振动载荷的建模与描述方法，在基于谐波叠加、FFT的传统平稳高斯载荷模拟方法基础上，根据傅立叶变换中幅值和相位的物理意义及对非高斯特性的影响，同时引入Hilbert-Huang变换刻画非平稳特性，探索基于二次相位调制和Hilbert谱的一维/单点、多维/多点相关非平稳非高斯载荷数值模拟方法，并形成系统的数值模拟平台软件；进一步研究将其应用于现有振动试验设备的加载控制技术，开发非平稳非高斯振动试验控制系统，实现载荷模拟与振动台试验控制一体化，从而最终为研究工程结构在这类复杂载荷作用下的动力响应提供有效的数值模拟和试验研究手段。项目的上述学术成果可应用于重大工程结构动力可靠性的数值模拟、试验验证、损伤控制和减振设计等，为保障其安全可靠运行提供科学支撑，具有重要的学术意义和工程应用价值。

结论摘要：

本项目针对重大装备和结构动力可靠性研究对载荷模拟与试验平台的需求，研究了非平稳非高斯随机振动载荷的数值模拟与试验控制技术。项目完成情况及取得的成果如下 1、深入研究了非平稳非高斯随机振动载荷的建模与描述方法，指出传统的功率谱密度函数不能描述随机信号的非平稳非高斯特性，并在比较当前常用非平稳信号处理方法的基础上，提出选用具有更精确时频局部特性的希尔伯特幅值谱来表征非平稳特性，以及采用峭度和偏斜度函数来表征非高斯特性，从而为后续准确模拟非平稳非高斯随机振动载荷奠定了基础。 2、本项目提出了一种新的基于幅值调制和相位重构的平稳非高斯随机振动数值模拟方法，算法简洁直观高效，充分利用快速傅里叶正逆变换提高模拟效率，不仅可以模拟具有指定峭度、偏斜度和功率谱密度的平稳超高斯随机振动，还能模拟亚高斯随机振动；在此基础上提出了非平稳非高斯随机振动信号模拟方法，该方法首先对非平稳非高斯随机振动样本数据进行希尔伯特-黄变换，然后估计出希尔伯特幅值谱在不同频率段和不同时间区间的幅值概率分布类型和尺度参数，接着用上述时变幅值替换传统三角级数合成法模型中的恒定幅值，再根据样本非高斯特性参数进行相位重构，就可以模拟生成和样本时频特性一致的非平稳非高斯随机振动信号。上述方法能推广到多维/多点相关非平稳非高斯随机振动载荷的数值模拟。数值仿真验证了方法的有效性。 3、开发了非平稳非高斯随机振动信号分析与模拟软件RVSAS，并获得计算机软件著作权登记授权。 4、研制了国际首型频谱可控的非高斯随机振动控制系统NRVCS，并起草了该领域首个国家标准。上述项目成果可为研究工程结构在复杂振动载荷作用下的动力可靠性提供必要的数值模拟和试验平台，具有重要的理论意义和工程应用价值。