局部柔度变化在管道裂纹定量识别中的应用
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O1; TH17; TP306

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国家自然科学基金资助项目(51075314,51175399);陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2014JM7269)


Pipe Crack Quantitative Identification Based on the Change of the Local Flexibility
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    摘要:

    局部柔度可描述结构上出现的裂纹,结构的模态参数将随着裂纹的扩展而改变,利用这一变化可辨识出裂纹发生的位置和深度。由此,建立了一种基于局部柔度变化的管道裂纹定量识别方法。该方法通过将管道结构沿径向离散为一系列依次嵌套的薄壁环,从而求得裂纹引起的局部柔度的变化规律,进而获得局部柔度与管道固有频率的特征关系,绘制裂纹管道的各阶固有频率曲面。采用实测前3阶固有频率去截取相应的固有频率曲面,获得各阶频率等高线,利用其交点定量诊断裂纹的位置与深度。实验结果验证了该方法的有效性。

    Abstract:

    A crack in a structure may be described using the local flexibility. The modal parameters will vary when a crack appears, and these changes may be used to identify its size and location. A method of pipe crack quantitative identification based on the change in local flexibility is set up. First, the principle of local flexibility due to the crack in a pipe may be researched by dividing a cracked pipe into a series of nested thin annuli in radial directions. Then, the influence function of the local flexibility and natural frequencies is obtained, and the surfaces of the natural frequency are drawn. Furthermore, the corresponding frequency contours may be obtained by using the first three order natural frequencies measured to cut the natural frequencies, and the size and location of the crack may be identified by the point of intersection. The effectiveness of this method is experimentally proven.

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  • 在线发布日期: 2016-01-07
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