48、机械加工领域的多维度研究：裂纹检测、板材弯曲与电火花加工

机械加工领域的多维度研究：裂纹检测、板材弯曲与电火花加工

1. 旋转轴裂纹检测技术研究

在旋转轴的运行过程中，裂纹的出现可能会导致严重的安全问题。因此，对旋转轴裂纹检测技术的研究具有重要的现实意义。

1.1 实验自然频率分析

通过实验测量了不同裂纹深度下旋转轴的自然频率，结果如下表所示：
| 模式 | 数值固有频率 (Hz) | | | | | | |
| — | — | — | — | — | — | — | — |
| | 0 mm | 2 mm | 4 mm | 6 mm | 8 mm | 10 mm | 12 mm |
| 1 | 80 | 80 | 78 | 75 | 75 | 73 | 70 |
| 2 | 15 | 15 | 14 | 14 | 14 | 13 | 13 |

从表中可以看出，随着裂纹深度的增加，旋转轴的自然频率逐渐降低。这表明裂纹的存在会对旋转轴的动力学特性产生显著影响。

1.2 裂纹检测结论

• 缺陷大小与振幅关系 ：大缺陷出现时，缺陷频率处的振幅比小缺陷时大得多。
• 缺陷大小的影响 ：缺陷尺寸是最显著的因素，随着缺陷尺寸的增加，振动水平显著提高，同时轴的固有频率也会降低。因此，速度和缺陷尺寸的相互作用似乎是影响表面缺陷振幅的更主要因素。
• 实验与数值模型的匹配性 ：实验和数值模态分析显示出良好的拟合，这表明它们与实验结果密切匹配。因此，可以使用所提出的数值模型来预测