基于摄动法的多条裂纹欧拉梁特征模态分析

作者：郭智刚; 孙智

来源：振动与冲击, 2013, (10): 1-6+30.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2013.10.024

• 摄动法
• 裂纹模拟
• 欧拉梁
• 模态分析 perturbation method
• crack simulation
• Euler beam
• modal analysis

基于摄动理论推导了带多条开口裂纹的欧拉梁的特征模态参数的理论计算公式。采用最直接的方式将梁开口裂纹模拟成梁微段内的横截面折减并用δ函数表达了带开口裂纹的梁沿轴线的截面惯矩和线质量等物理参数。基于此,建立了裂纹梁动力微分方程,并采用一阶摄动理论推导得到了梁的模态频率和振型计算公式。简支梁及悬臂梁算例研究表明,该方法具有很好的精度,与有限元模拟结果及实验结果都能很好地吻合。并采用此方法分析了裂纹深度和位置对带多条开口裂纹梁的特征模态参数的影响。结果表明,裂纹对各阶模态频率虽然影响有限,但其引起的各阶频率变化有着明显的模式,可用于结构损伤定位;裂纹对模态振型影响不明显,但对模态曲率影响比较大,可用于...

• 单位
  同济大学; 土木工程防灾国家重点实验室; 土木工程学院