含裂纹梁参数的谐响应识别

来源：计算力学学报杂志2016年第5期北京时间：

作者：陈岩,芦旭,张宇航,关振群

单位：大连理工大学 工程力学系 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 工程力学系 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 工程力学系 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 工程力学系 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024

摘要：主要研究含裂纹梁在简谐激励作用下的动力特性，提出一种依据幅值变化对裂纹参数进行识别的新方法。首先，在振动过程中考虑裂纹的呼吸特性，以悬臂梁为例建立含裂纹梁的二维有限元模型，指出在一般激励频率下，其对应的幅值均是明显信号，可用来描述裂纹梁的动力特性。其次，当激励频率分别取无裂纹梁一阶频率的1/4和二阶频率的1/4时，幅值随裂纹参数的变化明显不同，可依据响应幅值的变化对裂纹参数进行识别。然后，利用曲面拟合技术绘出幅值变化曲面，对未知参数的裂纹进行识别，验证了该方法的有效性，并归纳出利用幅值变化对任意裂纹参数进行识别的基本步骤。最后，针对无裂纹梁频率计算可能存在误差的情况，分析识别方法的鲁棒性，结果显示即使最大误差为10%，该方法也能对裂纹参数进行准确识别。

关键词：含裂纹梁,幅值,裂纹参数,简谐激励,鲁棒性,

基金资助：国家自然科学基金（11272074）；国家科技重大专项（2011ZX02403）资助项目.