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圖3所示為各階頻率隨著裂紋深度的增加的走勢(shì)圖,可見隨著損傷程度的增加,軸承外圈固有頻率向低頻移動(dòng),隨著損傷量的增加呈非線性下降,相同損傷各階固有頻率下降程度不同,這與只有損傷在某一階陣型中占有較高的勢(shì)能時(shí)才對(duì)該階固有頻率產(chǎn)生較大影響的理論分析結(jié)果一致。
圖4為不同裂紋深度下的固有頻率與完好狀態(tài)時(shí)的固有頻率的差值,可見第二、四階固有頻率隨著裂紋程度的加大并沒有較大的變化;階固有頻率在損傷達(dá)到4. 5mm以后隨著裂紋的加深固有頻率幾乎成線性下降;第五、七、九階模態(tài)的固有頻率隨著裂紋的加深下降明顯??傮w來看頻率變化和損傷量有對(duì)應(yīng)關(guān)系;當(dāng)發(fā)生裂紋時(shí)固有頻率減??;對(duì)于某一階模態(tài)頻率,裂紋深度越小,頻率移動(dòng)越小,裂紋深度越大,頻率變化量越大,但各階模態(tài)自然頻率對(duì)損傷的敏感度不等。
對(duì)象為:6037深溝球軸承,帶防塵蓋的深溝球軸承,其外徑D1為80mm,內(nèi)徑D2為35mm。如圖1所示為軸承外圈尺寸計(jì)算可知軸承徑向厚6.7mm,薄處4.25mm。根據(jù)實(shí)際尺寸建立軸承外圈有限元模型,如圖2所示。模型采用solid45單元,彈性模量為2.1 x 10 5MPa ,泊松比為0.3 ,密度為7800kg/m3。采用掃略方法劃分網(wǎng)格,為了節(jié)約計(jì)算資源將裂紋處的網(wǎng)格劃分較密。這里分三個(gè)尺度劃分:1區(qū)單元尺寸為0.5mm x0. 5mm;2區(qū)單元尺寸為0.5mm x0.15mm;3區(qū)單元尺寸為0.5mm x 3mm ;4 區(qū)單元尺寸為0. 5mm x 4mm。完整軸承劃分后共有單元63270個(gè),62211深溝球軸承,節(jié)點(diǎn)數(shù)為70110。采用生死單元模擬裂紋的作用如圖2所示,此次模擬的裂紋寬度為0.5mm,深度方向按照0.5mm的間隔逐次增加,后利用15個(gè)計(jì)算步驟模擬外圈從完好到斷開的整個(gè)過程。
深溝球軸承是滾動(dòng)軸承中為普遍的一種類型?;拘偷纳顪锨蜉S承有一個(gè)外圈、一個(gè)內(nèi)圈、一組鋼球和一組保持架構(gòu)成。深溝球軸承類型代號(hào)為6。深溝球軸承是滾動(dòng)軸承中為普通的一種類型?;拘偷纳顪锨蜉S承由一個(gè)外圈,一個(gè)內(nèi)圈、一組鋼球和一組保持架構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,是生產(chǎn)普遍,應(yīng)用廣泛的一類軸承。
深溝球軸承是滾動(dòng)軸承中為普遍的一種類型?;拘偷纳顪锨蜉S承有一個(gè)外圈、一個(gè)內(nèi)圈、一組鋼球和一組保持架構(gòu)成。深溝球軸承類型代號(hào)為6。深溝球軸承是滾動(dòng)軸承中為普通的一種類型?;拘偷纳顪锨蜉S承由一個(gè)外圈,深溝球軸承游隙,一個(gè)內(nèi)圈、一組鋼球和一組保持架構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,是生產(chǎn)普遍,應(yīng)用廣泛的一類軸承。
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