Abstract
The paper presents the development of approaches to the crack detection in metal rod structures based on the analysis of the lowest eigen-frequency modes. Full-scale experiments and numerical calculations are carried out, and the obtained results are compared. A vibration analyzer is used for full-scale experiments, and numerical calculations are performed by using Autodesk Inventor. With regard to the internal friction, the antinodes of various vibration forms were identified using a specially developed program. The model includes sensors for the the field experiment as masses affecting the frequency-response characteristics. The dependences are obtained for eigen-frequencies in the presence of cracks and for the crack locations. The polynomial dependences of the crack location on the lowest eigen-frequency modes of the rod can be used to analyze the crack position of in cantilever beams.
Highlights
The paper presents the development of approaches to the crack detection in metal rod structures based on the analysis of the lowest eigen-frequency modes
A vibration analyzer is used for full-scale experiments, and numerical calculations are performed by using Autodesk Inventor
The dependences are obtained for eigen-frequencies in the presence of cracks and for the crack locations
Summary
Натурный эксперимент проводился с использованием виброанализатора «Вибран-3.2» по методу 100.3 из ГОСТ 30630.1.1–99 «Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Так как виброанализатор имеет определенную чувствительность, исследовались первые четыре формы колебаний и определялись места нахождения зон максимальных отклонений точек оси балки от положения статического равновесия Для определения этих точек для каждой формы были исследованы дифференциальные уравнения колебаний тонкостенной балки. В отличие от существующих методик исследований колебаний балок в данном случае учитывалось внутреннее трение [6], что позволило уточнить места расположения точек с помощью специально созданной для этих целей программы. Сначала проводился замер колебаний балки без трещины, по 3 измерения в 2 диапазонах частот. 4–7) отклонения частот колебаний w в зависимости от относительного расположения трещины a (отношения расстояния от трещины до заделки к длине стержня) и ее глубины h. В результате для каждой из четырех форм были получены значения коэффициентов и сведены в табл. В результате для каждой из четырех форм были получены значения коэффициентов и сведены в табл. 1
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
