斜裂纹悬臂梁非线性振动特性分析

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。

关键词：斜裂纹、悬臂梁、非线性振动、呼吸效应、有限元

所属期刊栏目：35

分类号：TH113

资助基金：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

在线出版日期：2016-07-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：86-91