振动与冲击

作者：马辉,?，曾劲，郎自强, 太兴宇

单位：1. 东北大学 机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳市 110819；2. 谢菲尔德大学 自动控制与系统工程系 英国 Sheffield S1 3JD；3. 沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁 沈阳 110869

关键词：斜裂纹；悬臂梁；非线性振动；呼吸效应；有限元

针对工程中悬臂杆件可能出现的斜裂纹故障，本文基于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。最后，本文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。<br>

来源：2016年第12期

《振动与冲击》期刊编辑部

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