4P6012深溝球軸承-帶防塵蓋的深溝球軸承-萬轉(zhuǎn)軸承

裂紋初期除了高階第十階之外其他階數(shù)的應(yīng)變有大幅度的改變，奇數(shù)階的模態(tài)應(yīng)變在裂紋初期即0. 5mm時(shí)有較大的躍升都在200%左右，裂紋1mm時(shí)外圈的偶數(shù)階的模態(tài)應(yīng)變有大幅度躍升在700%左右；隨著裂紋深度的增加、三、五階模態(tài)應(yīng)變隨之幾近線性增加直至外圈斷開，第二、四、六、十階模態(tài)應(yīng)變隨之增加較小；在裂紋深度為4.5mm時(shí)第八階模態(tài)應(yīng)變有個(gè)大幅度的跳躍，而第九階模態(tài)應(yīng)變卻大幅減小。外圈損傷會使模態(tài)位移和模態(tài)應(yīng)變發(fā)生改變，總體趨勢增加，也存在減少；同一損傷程度對于不同階數(shù)的模態(tài)位移和模態(tài)應(yīng)變的改變量的貢獻(xiàn)是不同的，所以模態(tài)應(yīng)變和模態(tài)位移一樣對損傷有定位作用；比較圖8和圖9可見模態(tài)應(yīng)變相對于模態(tài)位移敏感很多，特別是在損傷發(fā)生初期，模態(tài)應(yīng)變的該變量就可以達(dá)到200%左右，而模態(tài)位移在損傷初期不明顯。

圖3所示為各階頻率隨著裂紋深度的增加的走勢圖，可見隨著損傷程度的增加，帶防塵蓋的深溝球軸承，軸承外圈固有頻率向低頻移動，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能時(shí)才對該階固有頻率產(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應(yīng)關(guān)系；當(dāng)發(fā)生裂紋時(shí)固有頻率減小；對于某一階模態(tài)頻率，裂紋深度越小，頻率移動越小，4P6012深溝球軸承，裂紋深度越大，頻率變化量越大，但各階模態(tài)自然頻率對損傷的敏感度不等。

通過對軸承外圈裂紋狀態(tài)下的模態(tài)分析，可以定量識別固有頻率及各種模態(tài)參數(shù)與損傷程度的關(guān)系?？偨Y(jié)如下：

1)單純依靠頻率值很難反映結(jié)構(gòu)的早期損傷，當(dāng)損傷發(fā)展到一定程度時(shí)，固有頻率明顯下降但是只能發(fā)現(xiàn)損傷存在，并不能確定損傷位置和程度；

2)模態(tài)位移對于裂紋損傷敏感，同一程度損傷位于某振型節(jié)點(diǎn)處時(shí)，該處位移模態(tài)變化較大，應(yīng)力集中，單列深溝球軸承，否則位移模態(tài)變化較??；不同程度損傷使得同一階振型的模態(tài)位移變化不同，這就實(shí)現(xiàn)了損傷定量的識別。所以綜合分析可以實(shí)現(xiàn)故障的定量定位分析。

3)模態(tài)應(yīng)變對于結(jié)構(gòu)損傷敏感，而且具有和模態(tài)位移同樣的定位作用。