含双边呼吸式裂纹悬臂梁的自由振动分析

基于含双边裂纹梁的振动行为,本文提出一种含双边呼吸式裂纹悬臂梁自由振动的理论分析方法.考虑裂纹的倾斜角度,将裂纹模块转化成悬臂梁的局部柔度;根据双边裂纹的呼吸行为,建立含双边呼吸式裂纹悬臂梁的刚度模型;采用Galerkin方法,将梁结构的振动微分方程简化为多个单自由度系统的振动微分方程组,推导含双边呼吸式裂纹梁的固有频率和振型;通过ANSYS开展含双边呼吸式裂纹悬臂梁模态的数值分析,验证本文提出的理论方法.算例分析结果表明:与张开时裂纹模型相比,呼吸式裂纹模型更加接近工程实际;裂纹的倾斜角度是影响梁结构固有频率的重要因素,而裂纹对梁结构固有振型的影响很小.