在运输包装领域,产品运输系统可以视为由产品-包装-运载体构成的多级耦合系统。在该系统中,产品(关键部件)最为脆弱,在缓冲包装设计和运输损伤监测方面也最为关键。因此,对产品动态特性的测量显得尤为重要。然而,在实际的运输包装过程中,产品动态特性的测量及损伤监测面临诸多困难:(1)许多包装是不透明的,损伤与否不能通过肉眼辨别;(2)即使肉眼能够观测到,产品内部的结构变化及材料损伤也无法进行判断;(3)不可能每次检测都打开包装,这将造成极大的人力、物力资源浪费。鉴于此,逆向子结构分析方法发展了起来。该方法能够通过测量整个运输包装系统的动态特性反求产品(关键部件)的动态特性,具有极高的理论和实际应用价值。但该方法的应用存在着巨大的难点:由于包装结构的空间复杂性,系统各子结构之间的耦合界面处的动态特性难以直接测得。为解决该问题,本文提出了一套完整的技术手段,即频响探针技术,用于间接测量产品运输系统耦合界面处动态特性,从而为逆向子结构分析的成功应用提供保障。本文的研究内容主要包括以下四点:(1)针对耦合系统耦合界面处的频率响应函数难以测量的问题,在已有等截面纵向振动探针方法的基础上,分别提出了能够突破不同空间限制的变截面频响探针技术以及剪切探针技术,用于间接测量耦合界面处的频响函数,且进一步发展了跨点频响函数的探针测量方法,从而使得逆向子结构分析得以顺利施行。(2)进一步对频响探针技术的误差进行了分析,对频响探针预测公式进行了改善,并通过有限元仿真研究了多个因素对于频响探针技术应用过程中的影响,得出了用于指导频响探针技术合理应用的结论,且针对频响探针的质量对预测结果影响较大的问题,对频响探针公式进行了优化。(3)针对单点耦合包装运输系统耦合界面处的频率响应函数难以测量的问题,分别对单点刚性耦合系统和单点柔性耦合系统应用了变截面探针技术,从而实现了变截面频响探针技术和单点耦合系统逆向子结构分析方法的结合,提供了间接获取单点耦合系统耦合界面处的频响函数的方法,提高了逆子结构方法应用于实践的可能性。(4)针对多点耦合包装运输系统耦合界面处的频率响应函数难以测量的问题,分别对多点刚性耦合系统和多点柔性耦合系统应用了剪切探针技术,从而实现了剪切频响探针技术和逆向子结构分析方法的结合,提供了间接获取多点耦合系统耦合界面处的频响函数的方法,提高了逆子结构方法应用于实践的可能性。