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双轴惯性直线振动机械滚动轴承单一局部损伤故障诊断

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振动与冲击 2023年第24期42卷 24-31页

作者：郭宝良赵玉秀史丽晨李玲段志善西安建筑科技大学机电学院西安710055 西安思源学院图书馆西安710038

针对双轴惯性直线振动机械滚动轴承单一局部损伤故障判别问题。通过分析滚动轴承运行状态和载荷分布,建立基于Hertz接触理论的内、外环局部损伤故障的冲击振动模型并进行仿真和试验验证。研究结果表明,双轴惯性直线振动机械滚动轴承载... 详细信息

针对双轴惯性直线振动机械滚动轴承单一局部损伤故障判别问题。通过分析滚动轴承运行状态和载荷分布,建立基于Hertz接触理论的内、外环局部损伤故障的冲击振动模型并进行仿真和试验验证。研究结果表明,双轴惯性直线振动机械滚动轴承载荷分布区在振动方向近180°范围内随轴的旋转而周期性变化,使内、外环局部损伤故障的冲击响应时域幅值存在显著的调制现象,其包络谱图中故障特征频率的边频和调制频率显著;外环故障与单轴惯性振动机械、内环故障与旋转机械的包络谱有很大的相似性,但轴承的受力和设备工作原理的不同导致时域波形和故障机理却有本质区别,为有效诊断振动机械滚动轴承故障提供了理论依据。

关键词：双轴惯性直线振动机械滚动轴承局部损伤故障诊断

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不均匀积雪致大跨网架结构局部损伤分析

防灾减灾工程学报 2023年

作者：刘晖黄昌昊吉柏锋武汉理工大学土木工程与建筑学院中建三局工程设计有限公司武汉理工大学海南研究院

网架结构管球连接处局部损伤是此类结构的重要安全隐患。在风致雪漂移引起的不均匀积雪荷载作用下，局部损伤会加剧，最终导致结构局部破坏。因此很有必要分析不均匀积雪荷载作用下带伤服役网架结构局部损伤劣化情况。采用CFD数值模拟... 详细信息

网架结构管球连接处局部损伤是此类结构的重要安全隐患。在风致雪漂移引起的不均匀积雪荷载作用下，局部损伤会加剧，最终导致结构局部破坏。因此很有必要分析不均匀积雪荷载作用下带伤服役网架结构局部损伤劣化情况。采用CFD数值模拟技术，以一正放四角锥网架结构为研究背景，分析了在90度风向角、12m/s风速下，持续降雪24小时中网架结构屋面不均匀积雪分布的变化情况，并建立可表征网架结构管球连接处存在裂纹损伤的多尺度模型，分析了网架结构节点存在不同裂纹尺寸局部损伤时，不均匀积雪致网架结构局部损伤劣化程度。结果表明：网架结构风致积雪不均匀程度非常显著，而且当网架结构管球连接处存在局部裂纹损伤时，在降雪中后期，有管球连接损伤的节点大多都出现了不同程度的裂纹扩展，节点为最不利分布的穿透型裂纹时裂纹扩展最大为15.64mm。说明在持续特大降雪这种极端荷载作用下，带伤服役网架结构局部损伤将进一步加剧，危及结构使用安全。

关键词：风致不均匀积雪大跨网架结构局部损伤结构多尺度模型

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局部损伤滚动轴承建模与转子系统振动仿真

振动．测试与诊断 2014年第3期34卷 549-552,595页

作者：曹宏瑞李亚敏成玮何正嘉西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

基于Jones轴承建模理论,建立了滚动轴承拟静力学模型。将轴承模型同转子有限元模型进行集成,建立了转子-轴承系统动力学模型。对于轴承局部损伤,利用一系列近似等距的冲击脉冲描述滚动体经过损伤时产生的冲击现象。将损伤产生的激励力... 详细信息

基于Jones轴承建模理论,建立了滚动轴承拟静力学模型。将轴承模型同转子有限元模型进行集成,建立了转子-轴承系统动力学模型。对于轴承局部损伤,利用一系列近似等距的冲击脉冲描述滚动体经过损伤时产生的冲击现象。将损伤产生的激励力输入转子-轴承系统模型,利用Newmark-β时域积分法对轴承损伤产生的动态振动响应进行数值仿真。将仿真的振动响应与轴承故障试验台数据进行对比,验证了滚动轴承损伤模型的有效性。结果表明,利用理论模型仿真轴承损伤产生的振动响应是可行的,能为转子-轴承系统的故障诊断提供依据。

关键词：局部损伤振动仿真有限元模型滚动轴承转子-轴承系统

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局部损伤圆木柱维修加固方法的试验研究

中南大学学报（自然科学版） 2012年第4期43卷 1506-1513页

作者：许清风上海市工程结构新技术重点实验室上海200032 上海市建筑科学研究院(集团)有限公司上海200032

对9根圆木柱采用局部顺纹木块替换并在接缝处用水平向CFRP布包裹进行维修加固研究。研究结果表明:不进行维修加固的受损圆木柱的极限承载力明显降低,降低幅度大于其截面损失幅度,且破坏呈明显的偏心受力特征;局部受损处用完好顺纹木块... 详细信息

对9根圆木柱采用局部顺纹木块替换并在接缝处用水平向CFRP布包裹进行维修加固研究。研究结果表明:不进行维修加固的受损圆木柱的极限承载力明显降低,降低幅度大于其截面损失幅度,且破坏呈明显的偏心受力特征;局部受损处用完好顺纹木块替换并用水平向CFRP布包裹后,其受压承载力可完全恢复;顺纹木块局部替换并用水平向CFRP布包裹维修加固局部受损圆木柱是行之有效的方法,可用于木结构维修加固的工程实践。

关键词：圆木柱维修加固局部损伤承载力

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局部损伤的机械弹性车轮的静动态特性

振动．测试与诊断 2016年第3期36卷 478-483,602-603页

作者：臧利国赵又群李波王健李小龙南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 南京工程学院汽车与轨道交通学院南京211167

研究了0轮的局部损伤对机械弹性车轮静动态特性的影响规律。根据车轮工作原理和结构特征,建立了非线性车轮有限元模型,利用模态分析的有限元方法计算了无损伤车轮的固有频率和振型;结合车轮的力学特性和充气轮胎的常见失效形式,对车轮... 详细信息

研究了0轮的局部损伤对机械弹性车轮静动态特性的影响规律。根据车轮工作原理和结构特征,建立了非线性车轮有限元模型,利用模态分析的有限元方法计算了无损伤车轮的固有频率和振型;结合车轮的力学特性和充气轮胎的常见失效形式,对车轮的失效形式和危险区域进行了分析;采用刚度退化模型模拟车轮局部损伤,分析了不同位置、不同损伤状态下车轮固有频率的变化规律和静接地承载工况下的受力特征;将B级随机路面不平度作为动态激励输入,研究了局部损伤车轮的动态响应规律。研究表明:随着0轮局部损伤程度的加深,车轮的固有频率逐渐降低,最大应力的位置不变,应力峰值变大;无损伤车轮的动态应力响应峰值小于局部损伤车轮的动态应力响应峰值;随着损伤程度的加深,在共振频段动态应力响应峰值变大,其他频段内变化不大。

关键词：车辆机械弹性车轮模态局部损伤静动态特性

防火涂料局部损伤的牛腿-衬砌结构温度场有限元分析

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消防科学与技术 2023年第11期42卷 1543-1548页

作者：王洁聂锦涛姜学鹏许奇琦武汉科技大学资源与环境工程学院湖北武汉430081 武汉科技大学安全与应急研究院湖北武汉430081 武汉科技大学消防安全研究中心湖北武汉430081

为研究防火涂料局部损伤的牛腿-衬砌构件在高温后的性能,采用ABAQUS软件建立三面受火的牛腿-衬砌构件仿真模型,分析高温后不同涂料热工参数和局部损伤下构件的温度场,基于模拟结果建立了考虑温度变化段长度和影响高度的计算模型,为同类... 详细信息

为研究防火涂料局部损伤的牛腿-衬砌构件在高温后的性能,采用ABAQUS软件建立三面受火的牛腿-衬砌构件仿真模型,分析高温后不同涂料热工参数和局部损伤下构件的温度场,基于模拟结果建立了考虑温度变化段长度和影响高度的计算模型,为同类型构件的抗火设计提供参考。分析结果显示:对于较为常见的隧道防火涂料,涂料越厚,牛腿底面温度越低;涂料导热系数越大,牛腿底面温度越高;涂料的比热容和密度对温度场基本没有影响。牛腿底面防火涂料局部脱落长度越大,温度变化段的长度越小,影响高度越大。牛腿底面防火涂料局部剥离厚度越大,温度变化段长度越大,影响高度越大。牛腿-衬砌连接缝处涂料局部损伤对温度变化段长度和影响高度的变化基本无影响,温度变化段的长度大致为74 mm,影响高度大致为43 mm。

关键词：防火涂料局部损伤牛腿-衬砌结构高温温度场有限元脱落剥离

存在局部损伤时转动弹性支承铁路梁桥的位移影响线分析

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铁道学报 2016年第2期38卷 124-130页

作者：张延庆孙珂北京工业大学建筑工程学院北京100124

本文针对两端存在转动弹性支承的铁路梁桥,推导其任意测点的位移影响线解析公式,并分析转动弹性支承及局部损伤对位移影响线的影响。首先根据变形协调条件得出该类结构的力学方程,利用虚功原理求解存在局部损伤时内力和位移影响线的显... 详细信息

本文针对两端存在转动弹性支承的铁路梁桥,推导其任意测点的位移影响线解析公式,并分析转动弹性支承及局部损伤对位移影响线的影响。首先根据变形协调条件得出该类结构的力学方程,利用虚功原理求解存在局部损伤时内力和位移影响线的显式公式,这些理论公式能够描述影响线与结构刚度、局部损伤、转动刚度及测点位置等因素的关系;通过理论与数值试验结合的方法,分析转动弹性支承刚度变化及存在局部损伤时位移影响线及其曲率的变化规律。结果表明:转动支承刚度会影响不同测点位移影响线峰值及出现位置;观察位移影响线的曲率发现,局部损伤处曲率出现突变,随着转动支承刚度增大,局部损伤引起的曲率变化量减少,但相对变化比例不变。利用较易得、精确的位移信息,本文为转动弹性支承铁路梁桥的分析及检测提供一定理论依据及合理建议。

关键词：铁路梁桥转动弹性支承变形协调条件位移影响线虚功原理局部损伤

局部损伤偏心受压钢构件FRP加固后的大挠度屈曲分析

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北京工业大学学报 2016年第3期42卷 399-405页

作者：李斌李传习长沙理工大学桥梁工程重点实验室长沙410076 湖南理工学院土木建筑工程学院湖南岳阳414000

为了解决具有多区域局部损伤偏心受压钢构件FRP(纤维增强复合材料)加固后整体弯曲刚度的评价和大挠度屈曲分析计算缺乏实用方法的问题,考虑任意多区域局部损伤以及FRP对钢压杆整体弯曲刚度的贡献,采用能量方法推导损伤钢压杆FRP加固后... 详细信息

为了解决具有多区域局部损伤偏心受压钢构件FRP(纤维增强复合材料)加固后整体弯曲刚度的评价和大挠度屈曲分析计算缺乏实用方法的问题,考虑任意多区域局部损伤以及FRP对钢压杆整体弯曲刚度的贡献,采用能量方法推导损伤钢压杆FRP加固后的整体等效弯曲刚度.基于大挠度理论,研究局部损伤偏心受压钢构件FRP加固后的变形特性,推导了杆件屈曲后的杆端转角、挠度与荷载之间的函数表达式,并对影响抗屈曲性能的主要参数(如损伤位置、FRP厚度及偏心距等)进行参数分析.结果表明:损伤位置、FRP厚度及偏心距对钢压杆的抗屈曲性能影响明显,FRP抗屈曲加固方法可以显著提高局部损伤偏心受压钢构件的抗屈曲能力.

关键词：纤维增强复合材料偏心受压钢构件防屈曲加固局部损伤大挠度

滚动轴承局部损伤的完备预测模型与GID评估

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振动与冲击 2011年第9期30卷 35-39页

作者：袁幸朱永生洪军张优云西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

现有的轴承局部损伤模型往往忽略了滚动体和支座的影响,因此所得振动特征误差较大。为了解决这个问题,提出了一种新颖的滚动轴承有、无故障完备预测模型,该模型将滚动体-套圈-支座的接触问题考虑为非线性Hertzian接触和多自由度质量-刚... 详细信息

现有的轴承局部损伤模型往往忽略了滚动体和支座的影响,因此所得振动特征误差较大。为了解决这个问题,提出了一种新颖的滚动轴承有、无故障完备预测模型,该模型将滚动体-套圈-支座的接触问题考虑为非线性Hertzian接触和多自由度质量-刚度-阻尼系统,进而应用Runge-Kutta数值方法计算了轴承局部损伤下的时、频域响应。最后,针对实际服役轴承系统运行状态的复杂性、不确定性及乏样本的特点,引入灰色关联度(grey incidence degrees)根据预测响应复合特征向量对滚动轴承的不同状态进行了定量评估,实验研究结果表明正确性和有效性。

关键词：滚动轴承局部损伤完备预测模型灰色关联度