基于錘擊激振法的疲勞損傷識(shí)別與分析.pdf

1、因疲勞損傷而失效仍然是工程上許多機(jī)械零構(gòu)件的最主要破壞形式之一。為了確保設(shè)備的可靠、有效地運(yùn)行，避免惡性事故的發(fā)生，因此有必要對(duì)機(jī)械零構(gòu)件的疲勞損傷識(shí)別的問(wèn)題進(jìn)行研究。40Cr鋼是機(jī)械制造業(yè)中廣泛使用的鋼材之一，在工程中常作為齒輪與軸類等零件的設(shè)計(jì)材料，工作時(shí)多是承受動(dòng)載荷或各種交變載荷，疲勞破壞是其失效的主要原因?；阱N擊激振法對(duì)結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的方法簡(jiǎn)單、易于操作，諸多學(xué)者利用該法對(duì)結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行識(shí)別并取得了一定的效果;本文擬利用該法對(duì)含

2、U型缺口的40Cr圓棒試件進(jìn)行疲勞損傷的識(shí)別進(jìn)行研究，主要進(jìn)行了以下工作:
　　一、對(duì)一批同尺寸的U型缺口40Cr圓棒試件，以三根試件為一組，共九組，采用拉-扭復(fù)合載荷作用進(jìn)行疲勞實(shí)驗(yàn)，以制取不同疲勞循環(huán)周次的40Cr試件，為之后的脈沖錘擊試驗(yàn)提供試件。
　　二、詳細(xì)考察錘擊激振法，對(duì)影響試驗(yàn)結(jié)果的各種因素及注意事項(xiàng)加以總結(jié)，并就文中具體的40Cr試件選擇合適的方法。在進(jìn)行具體脈沖錘擊試驗(yàn)測(cè)取40Cr試件的模態(tài)參數(shù)之前，先利

3、用通用有限元分析軟件ANSYS對(duì)40Cr試件進(jìn)行模態(tài)分析，為脈沖錘擊試驗(yàn)的順利進(jìn)行提供參考依據(jù)。
　　三、分別對(duì)不同疲勞循環(huán)周次的40Cr試件進(jìn)行脈沖錘擊試驗(yàn)測(cè)取它們的模態(tài)參數(shù)，并分析其與試件理論疲勞損傷程度間的關(guān)系。
　　通過(guò)觀察分析試件在疲勞試驗(yàn)過(guò)程中的遲滯回線的特點(diǎn)，顯示40Cr鋼為循環(huán)軟化材料。通過(guò)ANSYS分析得到40Cr試件無(wú)損時(shí)的前兩階彎曲模態(tài)頻率分別為1893.7Hz、6541.7Hz;脈沖錘擊試驗(yàn)測(cè)取40C