在實(shí)際生產(chǎn)中,機(jī)械設(shè)備重要零部件的故障往往造成生產(chǎn)停產(chǎn)和產(chǎn)出廢品,嚴(yán)重的情況甚至造成人員的傷亡。板和梁是冶金橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本組成單元,而這些金屬結(jié)構(gòu)的損傷多以板、梁的疲勞裂紋表現(xiàn)其故障形式。隨著大型金屬結(jié)構(gòu)的不斷出現(xiàn),由于裂紋未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)而造成的疲勞裂紋擴(kuò)展的結(jié)果往往造成整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞,等到事故發(fā)生的時(shí)候一切已經(jīng)不可挽回。因此,對(duì)結(jié)構(gòu)和設(shè)備都需要及時(shí)準(zhǔn)確的故障診斷,防范于未然。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在故障診斷方面做了大量的工作,提出了一系列結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法,但基于模態(tài)參數(shù)的損傷識(shí)別方法仍屬于最普遍最基本的方法之一。在對(duì)結(jié)構(gòu)疲勞裂紋的故障診斷中,本文主要對(duì)板裂紋的診斷研究,利用模態(tài)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)疲勞裂紋損傷識(shí)別。由于對(duì)裂紋的診斷是基于振動(dòng)的宏觀理論,故不考慮裂紋的尖端的應(yīng)力情況。 本文對(duì)懸臂板模擬不同的位置、不同長(zhǎng)度、不同角度的各種裂紋情況利用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行了數(shù)值仿真分析。在梁結(jié)構(gòu)的振型斜率變化率基礎(chǔ)上,得到了板結(jié)構(gòu)兩個(gè)方向的振型切角變化率。 冶金橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,所受載荷和環(huán)境激勵(lì)具有隨機(jī)性,因此選擇適當(dāng)?shù)脑\斷指標(biāo)是很必要的。本文提出了固有頻率變化率和振型切角... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

lb懸臂完好板有限元計(jì)算網(wǎng)格模型

聲聲聲勻勻44400皿口口圖4.Za懸臂薄板直裂紋損傷模型圖4.Zb直裂紋有限元計(jì)算模型和裂紋局部細(xì)化網(wǎng)格模型選用有限元計(jì)算通用軟件AnsyS中的Shell63單元進(jìn)行有限元計(jì)算。采用的有限元計(jì)算模型和裂紋局部細(xì)化模型如圖4.b2所示，單元網(wǎng)格大小為10二。得到裂紋位置距離固定端分別為IOOnnIl，200nnIl和3OOunll情況下，不同長(zhǎng)度裂紋的前20階固有頻率值。如圖4.3所示為距固定端a二10OnnIf，不同長(zhǎng)度裂紋板和完好板的第一階固有頻率比較。如圖4.4所示為長(zhǎng)b=40nnrl，不同位置裂紋板和完好板的第一階固有頻率比較。采用的有限元模型如圖4.2所示。由圖4.3和圖4.4可見，在同一位置，隨著裂紋的增加，同一階的固有頻率值呈下降趨勢(shì)。和完好板的固有頻率相比，裂紋越長(zhǎng)，固有頻率變化越大。相同長(zhǎng)度的裂紋，隨距離固定邊距離的增加

裂紋長(zhǎng)度為b，單位:nnII。斜裂紋的夾角為O，單位:度。采用的有限元計(jì)算模型和裂紋局部細(xì)化模型如圖4.sb所示，單元網(wǎng)格大小為IOunll。如圖4.9所示為距離固定端a=IOOmm，o=45“的不同長(zhǎng)度裂紋板和完好板的固有頻率比較。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3620139