非对称夹持的裂纹悬臂梁振动响应分析

来源：振动与冲击杂志2017年第12期北京时间：

作者：马辉,，张文胜, 曾劲, 武爽

单位：1.东北大学 机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳市 110819；2. 机械结构强度与振动国家重点实验室，陕西 西安 710049

摘要：以悬臂梁为研究对象，基于ANSYS软件建立了带有单边裂纹和非对称夹持的悬臂梁有限元模型，分析了悬臂梁在偏移边界与裂纹耦合作用下的振动响应，揭示了系统振动与悬臂梁边界偏移量和单边裂纹之间的对应关系。研究结果表明：在给定裂纹深度、位置以及偏移边界的前提下，当裂纹位于下方时，随着边界偏移量的增加，振动响应中的二倍频幅值出现先减小后增大的趋势，由于偏移边界会改变梁的刚度，其振动响应结果类似于单边上裂纹，当偏移边界处于特定点时，其导致的类上裂纹效果和下裂纹在结构上达到对称，此时系统二倍频消失，且偏移边界离此特定点越远，系统的非线性越强；当裂纹位于上方时，随着边界偏移量的增加，振动响应中的二倍频幅值出现不断增大的趋势，这也是由于偏移边界导致的类上裂纹效果和上裂纹处于同侧增强了系统非线性造成的。<br>

关键词：裂纹悬臂梁；非对称夹持；有限元；边界偏移量；振动响应