转轴横向裂纹的振动分析诊断

从金属材料疲劳过程的特征出发，对具有横向裂纹转轴的运动情况进行了分析，研究了具有横向裂纹转轴在断裂过程中的振动频谱分布情况及其变化规律，给转轴横向裂纹的诊断提供了进一步的信息。     

给水泵轴横向裂纹分析

某厂生产的给水泵轴在车削加工过程中发现轴中央部位有一条横向裂纹。采用化学成分分析、金相检验和断口分析等方法对裂纹产生的原因进行了分析。结果表明:该裂纹为锻造裂纹,锻造温度偏高可能是引起裂纹的重要原因。     

高速铁路桥墩横向刚度的初步研究

本文应用车桥耦合振动理论,对高速铁路桥墩的横向刚度进行了初步研究,通过计算和比较不同横向刚度的桥墩时车辆和桥梁的振动响应,指出了为确保高速列车运行的和平稳,桥墩必须有足够的横向刚度。     

冶金铸造起重机卷筒轴裂纹分析

通过对冶金铸造起重机支座转轴裂纹原因从结构及材料方面进行分析,找出裂纹原因并进行优化设计,有效的提高设备运行安全性。     

ZnO纳米弹簧的横向与轴向刚度分析

分析了ZnO纳米碳管弹簧在横向、轴向载荷作用下的变形,给出了ZnO纳米碳管弹簧的横向刚度Kr与轴向刚度K1的表达式,为验证Kr、K1公式的有效性,还将一ZnO纳米弹簧Kr、K1的理论解和相应的实验结果、有限元结果进行了比较,结果发现,理论解和实验结果、有限元结果均较为接近。ZnO纳米弹簧的横向刚度与轴向刚度表达式对人们进一步研究碳管纳米弹簧的力学特性具有重要的参考价值。     

碳管纳米弹簧的横向与轴向刚度分析

分析了碳管纳米弹簧在横向、轴向载荷作用下的变形,给出了碳管纳米弹簧的横向刚度Kr与轴向刚度Kl的表达式.为验证Kr、Kl公式的有效性,还将-碳管纳米弹簧Kr、Kl的理论解和相应的试验结果、有限元结果进行了比较.结果发现,理论解和试验结果、有限元结果均较为接近.本文碳管纳米弹簧的横向刚度与轴向刚度表达式对人们进一步研究碳管纳米弹簧的力学特性具有重要的参考价值.     

复合材料层板损伤过程的刚度分析

本文对典型铺设的[0₂/±45₂/90₂]_s碳/环氧复合材料层板中的典型损伤状态进行了实验观察,测定出损伤对层板刚度引起的下降率.建立了横向裂纹扩展、分层伴以横向裂纹扩展的三维有限元分析模型,计算出对层板刚度引起的下降率,并与实验值进行了比较.结果表明,横向裂纹和分层是层板的主要损伤型式,分层损伤扩展是一个主导性的稳定的损伤扩展过程,是导致刚度下降的主要因素.     

楼板面外刚度对建筑结构横向刚度的影响

楼板系统是高层建筑结构中的一个重要组成部分，在结构计算时，通常忽略楼板在平面外的弯曲刚度，这种模型有时并不能满足工程结构计算的需要本文用可灵活考虑面内和面外刚度的楼板有限元模型，分析了不同假定了楼板的刚度对整个结构刚度的贡献，供广大工程设计人员参考。     

基于有限元的横向裂纹转子系统的动力学分析

根据横向裂纹轴单元的力学分析,推导出单元内各点的广义位移,由此得出单元的动能和势能,由Lagrange方程,获得横向裂纹轴单元的质量矩阵、回转矩阵和刚度矩阵.在此基础上联立圆盘单元、无裂纹轴单元以及轴承单元的动力学方程,综合得出系统的动力学方程,并对其进行数值分析.结果表明:横向裂纹对转子系统的各个系数矩阵都有影响,裂纹深度的识别应在响应的高频成分上进行.     

含横向裂纹Jeffcott转子刚度及动力学特性研究

摘 要：以刚性支承的水平Jeffcott裂纹转子为研究对象,建立了不依赖于重力占优假设的动力学方程,在考虑裂纹张开区域对中性轴位置影响的基础上,利用中性轴理论研究裂纹的开闭规律,由截面惯性矩与惯性积得到开闭裂纹截面各方向刚度系数,详细讨论了不同裂纹深度和不同转速下系统的动力学行为。结果表明：裂纹的存在对截面的法向与切向刚度系数的影响较大,而耦合刚度系数则始终接近于零值;随着裂纹深度的增加,裂纹的开闭过渡过程越明显,系统响应的频谱图趋向复杂,高阶谐波分量更加明显;当转速等于一阶临界转速的分数倍时,系统的固有频率被激发,系统响应出现分数次共振现象。     

考虑支承动刚度的船舶轴系横向冲击响应计算

对船舶轴系进行冲击响应计算，通常在轴架支承处采用弹性边界处理，取一个近似的支承静刚度。采用实验方法对某舰尾轴架进行动刚度测量，得到了前尾轴架和后尾轴架的横向动刚度曲线。以此为基础，对该舰的轴系，建立了有限元模型，轴架支撑处横向动刚度用广义弹簧-阻尼器系统进行模拟，计算了在横向冲击作用下考虑动刚度效应的轴系横向冲击响应。     

高强焊丝用H10Mn2SiNiMoTi盘条拉拔横裂分析

某高强焊丝用盘条在拉拔过程中出现很多横向断裂裂纹,采用扫描电镜、金相显微镜、直读光谱仪、显微硬度计等设备对断裂试样进行检测分析,结果表明,断裂的盘条化学成分和金相组织正常,夹杂物不严重,引起横裂产生的主要原因是边部的马氏体组织。焊丝在拉拔过速或者拉拔时润滑条件差的情况下,焊丝圆周与模具的接触位置摩擦生热,在高温下发生奥氏体相变,后续冷却又形成了马氏体组织。马氏体组织硬度高、脆性大,在焊丝拉拔轴向拉应力的作用下产生了横向开裂。     

转轴上裂纹在通过临界转速过程中的呼吸特征

为了研究复杂涡动引起的裂纹非线性呼吸行为对转子临界转速的影响,在恒速裂纹转子运动方程的基础上构建带横向裂纹Jeffcott转子的通用运动方程,对裂纹转子加速通过临界转速的过程进行了数值研究。结果表明:不平衡量方位角对临界转速有较大影响;在临界转速附近,裂纹的呼吸减弱;在恒加速过程中裂纹转子的最大响应滞后于重心转向。在转子实验台上进行裂纹转子通过临界转速的实验验证,观察数据支持理论研究结果。     

含裂纹平板的振动及裂纹扩展分析

针对含裂纹平板的振动与疲劳问题,研究含裂纹平板耦合动力学建模方法。首先在变形相似性原则下通过力学平衡原理推导出含裂纹项的平板振动方程,进而基于应力关系式形成裂纹项的表达式。在此基础上,利用Galerkin法将含裂纹板简化成单自由度振动系统,根据Berger经验方法产生方程的非线性项构建含裂纹板的非线性振动模型。最后通过算例探讨含裂纹板的动力学特性,协同Paris方程研究含裂纹平板动力学与裂纹扩展的耦合行为。研究结论表明,阻尼大小和激励力的变化对含裂纹板的振动特性及裂纹扩展规律具有显著影响。所提出的含裂纹平板耦合动力学建模方法,考虑了振动与裂纹扩展的耦合效应,为飞行器板结构抗振动疲劳设计提供理论依据。     

挠曲轴系横向振动计算及分析

根据某近海拖轮的推进系统,将其轴系进行分析和简化,利用有限元软件ANSYS分别建立正常轴系和挠曲轴系横向振动的计算模型,对轴系的固有频率变化进行分析。通过数值模拟,研究轴系发生弯曲的情况下,轴系的弯曲变形对固有频率的影响。发现挠曲轴系固有频率的大小比正常轴系的固有频率要小,而且随着振动阶数的上升而明显减小。对于其他边界条件的轴来说,也具有相同的性质。这对船舶设计以及航行的安全性具有一定的指导意义。     

端齿轴段刚度及其对转子动力特性的影响

本文建立了"端齿梁元"的概念,以考虑端齿轴段与整体轴段间的刚度差异.在考虑端齿齿牙间接触传力的情况下进行端齿轴段端面承受单位力(力矩)或单位位移(转角)的三维有限元分析,并由有限元分析结果按梁变形方式整理得出梁元型刚阵中绝对值不同的四组刚度系数的数值,从而得到端齿梁元刚阵.本文还将该端齿梁元应用于有限元子结构模态综合法中,针对一端齿连接转子研究了端齿轴段刚度对该转子动力特性的影响.     

开闭裂纹挠性转子动特性研究

采用裂纹深度修正的非线性开闭裂纹模型 ,研究涡动影响下挠性裂纹转子的动力学行为。数值仿真表明 :裂纹深度与非线性响应之间有比较确定的关系。随着裂纹深度增加 ,裂纹转子会在 m/ n倍临界转速附近出现次谐波分叉现象和拟周期运动 ;在亚临界转速范围内 ,系统在 2 / 3倍临界转速处可通过倍周期分叉途径进入混沌状态 ;在超临界转速范围内 ,1、2倍临界转速的不稳定区不断扩大 ,非线性因素抑制作用使系统产生周期跳变、倍分叉和混沌等非线性力学行为 ;阻尼对系统响应有很大影响。     

基于神经网络的短粗转轴裂纹诊断研究

构造Rayleigh-Timoshenko区间B样条小波梁单元,建立短粗转子系统小波有限元模型。求解与不同裂纹相对位置和相对深度相对应的裂纹转子前三阶固有频率。将裂纹相对位置、相对深度、前三阶固有频率作为神经网络的训练样本,训练出用于裂纹定量诊断的神经网络。以实测固有频率作为训练好的神经网络的输入,定量诊断测出裂纹的相对位置和深度。试验研究表明,所提出的裂纹诊断方法具有较好的精度和鲁棒性,且易于在工程实践中进行短粗裂纹转子定量诊断。