机械设计与研究 ›› 2013, Vol. 29 ›› Issue (02): 57-59+68.doi: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3060

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基于欧拉梁单元模型的裂纹转子变刚度特性分析

焦卫东;郭红祥;   

  1. 江西理工大学机电工程系;嘉兴学院机电工程系;
  • 发布日期:2020-07-26

  • Published:2020-07-26

摘要: 裂纹转子旋转过程中,由于裂纹的非线性开/合行为导致转子刚度的变化,进而导致转子复杂的非线性振动。文章研究存在横向表面裂纹转子的纵-弯-扭耦合振动建模,并对裂纹引发的转子变刚度特性进行综合分析。转子建模采用欧拉梁单元模型,并考虑了轴向力、截面剪力、弯矩以及扭矩作用下转子运动的六个方向的自由度。裂纹单元的刚度矩阵采用柔度系数法导出,而柔度系数则由应变能理论求得。在此基础上,对一些影响裂纹转子刚度变化的主要因素如裂纹深度,梁单元长度等进行了数值分析。所得研究结果,有助于理解和揭示具有横向表面裂纹转子的非线性振动响应特性。

关键词: 疲劳裂纹, 欧拉梁单元, 非线性张合, 柔度系数, 刚度变化, 应变能

Key words: fatigue crack, Euler beam element, nonlinear breathing, flexibility coefficients, stiffness variation, strain energy