基于裂纹等效扭转弹簧模型的裂纹梁振动分析

摘要：

基于开裂纹的等效扭转弹簧模型, 研究了裂纹梁动力特性和动力响应的计算方法. 在给出裂纹梁等效抗弯刚度的基础上, 建立了一种新的裂纹梁动力控制方程通解的求解方法, 给出了具有任意条裂纹Euler-Bernoulli梁振动模态的统一显示表达式. 数值分析了简支、悬臂和两端固支裂纹梁的自振频率和振动模态, 并研究了简支裂纹梁在集中简谐载荷作用下的动力响应, 考察了裂纹条数和深度等对裂纹梁动力特性和动力响应的影响. 结果表明: 随着裂纹深度和条数的增加, 裂纹梁的自振频率减小, 且当裂纹较深时, 裂纹深度对自振频率的影响更为显著; 裂纹梁的模态曲线在裂纹处呈现尖点, 其尖点处斜率的改变随裂纹深度的增加而增加, 且当裂纹处的弯矩为0时, 裂纹对梁的模态和频率没有影响; 由于裂纹梁的模态仍满足正交性,因此可采用模态叠加法分析裂纹梁的动力响应.

关键词：裂纹Euler-Bernoulli梁、等效扭转弹簧模型、广义函数、动力特性、动力响应

所属期刊栏目：25

分类号：TU 212;TU 213.3

在线出版日期：2020-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：965-977