含多裂纹损伤圆弧曲梁自由振动扰动的有限元网格自适应分析

作     者：王永亮 王建辉 张磊 WANG Yong-liang;WANG Jian-hui;ZHANG Lei

作者机构：中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2021年第38卷第10期

页      面：24-33页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070102[理学-计算数学] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41877275,51608301) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2019QL02) 天津市重点实验室开放课题基金项目(2017SCEEKL003) 中国矿业大学(北京)越崎青年学者计划项目(2019QN14) 大学生创新创业训练计划项目(C201906327,C202006976) 

主　　题：裂纹损伤 圆弧曲梁 自由振动 振型扰动 网格自适应划分 有限元法 

摘      要：该文建立圆弧形曲梁裂纹的截面损伤缺陷比拟方案,实施微裂纹损伤诱发截面弱化,实现多裂纹深度、位置、数目的模拟。引入变截面Timoshenko梁的h型有限元网格自适应分析方法,求解含裂纹损伤圆弧曲梁自由振动问题,得到优化的网格和满足预设误差限的高精度自振频率和振型解答,研究多裂纹损伤对圆弧曲梁振型的扰动行为。数值算例表明,该算法中网格非均匀加密可适应裂纹损伤引起的振型变化,应用于各类曲梁夹角和裂纹损伤分布工况下的自由振动研究,定量分析了多裂纹损伤深度、数目、分布对圆弧曲梁自振频率和振型的扰动影响,检验了该文算法的精确性和实用性。