第2讲 机械振动与动力学分析基础
• 连续梁的横向振动分析在机械故障诊断中有着
十分重要的地位
• 基于物理数学模型的诊断方法示例
1
转子动力学分析
xgyro
2
]
z
H
i
[
s
e
c
n
e
u
q
e
r
f
l
a
r
u
t
a
n
100
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
0
500
xgyro
X: 2670
Y: 43.82
1000
rotational speed [rev/min]
1500
2000
2500
3000
3
“裂纹梁定量诊断 ” 思路
正问题
反问题
确定结构固有频率与裂纹位
置与深度的关系,建立裂纹
参数有限元识别算法。
通过振动测试得到结构
固有频率,利用建立的
有限元算法识别裂纹参
数。
正反问题结合实现裂纹定量诊断
4
等高线法裂纹识别原理
α
α
0.9
0.9
0.9
0.8
0.8
0.8
0.7
0.7
0.7
0.6
0.6
0.6
0.5
0.5
0.5
0.4
0.4
0.4
0.3
0.3
0.3
0.2
0.2
0.2
0.1
0.1
0.1
裂纹相对深度
裂纹相对深度
裂纹深度
裂纹位置
0.1
0.1
0.2
0.2
0.3
0.3
0.4
0.4
0.5
0.5
0.6
0.6
0.7
0.7
0.8
0.8
0.9
0.9
β
β
裂纹相对位置
裂纹相对位置
5
分析力学
分析力学和矢量力学不同,它不再着眼力和牛顿方
程,而是着眼于更有普遍意义的能量,同时将坐标推
广为广义坐标,采用Lagrange方程和Hamilton方程。
(1)完全用数学的方法解决力学问题,不再有直观的
表述形式;
(2)在处理复杂的力学系统时更加有效;
(3)方法和结构更具有概括性,便于向力学以外的领
域应用。
6
约束
当一个力学系统中的质点受制于某些条件时(如几
何的或运动的)的限制时,质点不能完全独立运
动,这时我们说质点的运动受到了约束,并把限制
运动的条件叫做约束。
几何约束:在质点系中,所加的
约束只能限制各质点在空间的位
置或质点组的们形。这种约束叫
几何约束
运动约束:在约束方程中显含
速度。约束不仅限制系统的位
形,还限制系统的运动。
7
可积分运动约束:又叫速度约束。它的约束方程可化
为某函数的全微分。经过积分一次,约束方程中不再
有速度,所以可以化为几何约束。
不可积分运动约束:又叫微分约束。它的约束方程不
能化为某函数的全微分,不能化为几何约束。
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