斜裂纹悬臂梁非线性振动特性分析

发布时间：2017-11-02 03:06

  本文关键词：斜裂纹悬臂梁非线性振动特性分析

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【摘要】：针对工程中悬臂杆件可能出现的斜裂纹故障,基于ANSYS软件对斜裂纹悬臂梁的非线性动力学特性进行了分析。仅考虑悬臂梁的弯曲振动,采用混合单元建立了斜裂纹悬臂梁的有限元模型,该模型在裂纹位置采用平面单元(Plane183)来模拟,采用接触单元来模拟裂纹的呼吸效应,在远离裂纹位置采用梁单元(Beam188)来模拟,通过与纯平面单元的振动响应对比,首先验证了模型的精度,其次对比了该模型相对于纯平面单元模型的计算效率;随后还分析了裂纹角度和激振力幅值对系统振动响应的影响。研究表明随着裂纹角度的增加,裂纹导致的系统非线性特性更为明显;系统响应产生的基频及倍频成分幅值与激振力幅值具有线性关系。
【作者单位】： 东北大学机械工程与自动化学院;谢菲尔德大学自动控制与系统工程系;沈阳鼓风机集团股份有限公司;
【关键词】： 斜裂纹 悬臂梁 非线性振动 呼吸效应 有限元
【基金】：国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合资助项目(U1433109) 中央高校基本科研业务费专项资金(N130403006,N140301001) 教育部新世纪人才支持计划(NCET-11-0078)资助项目
【分类号】：TB123
【正文快照】： 为分析方便,工程中很多构件都通过简化为悬臂梁来进行定性分析,如汽轮机和风机叶片等[1]。裂纹作为结构损伤的主要形式之一,很多学者对悬臂梁的裂纹损伤机理开展了大量研究,这些研究按照内容主要可分为:裂纹梁的建模和裂纹导致的非线性机理[2-3]。目前针对裂纹的模拟,主要采用

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1 林言丽;卢文秀;褚福磊;;直裂纹和45°斜裂纹转子系统动力特性对比[J];振动与冲击;2008年07期

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本文编号：1129688