基于有限元模態(tài)分析的曲軸裂紋探測(cè)研究.pdf

1、針對(duì)曲軸在實(shí)際使用過(guò)程中,經(jīng)常發(fā)生由于疲勞裂紋而引起的斷裂事故,該論文著眼于研究識(shí)別曲軸上的疲勞裂紋方法.該論文以機(jī)械振動(dòng)模態(tài)理論為指導(dǎo),以有限元軟件ANSYS為研究平臺(tái),通過(guò)研究曲軸含裂紋前后兩種狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)特性,為曲軸裂紋的識(shí)別提供了某種判據(jù).該文主要的研究?jī)?nèi)容包括:1)以最簡(jiǎn)單的等直徑光軸為例,研究了利用固有頻率的變化來(lái)識(shí)別光軸上橫向裂紋的可行性.結(jié)果表明,采用一定的數(shù)據(jù)處理方式,利用固有頻率的變化來(lái)識(shí)別光軸上的橫向裂紋是完全可

2、行的,并且識(shí)別的精度很高.2)研究了曲軸在含橫向裂紋前后兩種狀態(tài)下的固有振動(dòng)特性.結(jié)果表明,曲軸在含有橫向裂紋后,其固有頻率有很明顯的降低,但是不改變各階振型的振動(dòng)形式.因此,固有頻率的降低可以作為曲軸中含有橫向裂紋的標(biāo)志.3)研究了曲軸在短時(shí)沖擊載荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng).結(jié)果表明,當(dāng)曲軸中含有橫向裂紋,且裂紋逐漸加深時(shí),其響應(yīng)的加速度信號(hào)在頻域范圍內(nèi)的主頻是逐漸向高頻方向移動(dòng)的.4)采用系統(tǒng)的方法研究了活塞-連桿-曲軸三者在相互接觸條件時(shí),在