donstuAdvanced Engineering Research (Rostov-on-Don)Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)2687-1653Don State Technical Universitydonstu-726Research ArticlePHYSICAL AND MATHEMATICAL SCIENCESФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИDAMAGE PARAMETERS IDENTIFICATION IN ELASTIC ROD USING BOTH FINITE ELEMENT AND EXPERIMENTAL ANALYSIS OF FLEXURAL VIBRATION MODESИдентификация параметров повреждений в упругом стержне с использованием конечно-элементного и экспериментального анализа мод изгибных колебанийЧерпаковАлександр ВладимировичCherpakov,Alexander V.soloviev@math.rsu.ruАкопьянВладимир АкоповичAkopyanVladimir A.akop@math.rsu.ruСоловьевАркадий НиколаевичSolovyevArkady N.soloviev@math.rsu.ruРожковЕвгений ВасильевичRozhkovEvgeny V.soloviev@math.rsu.ruШевцовСергей НиколаевичShevtsovSergey N.aeroengdst@list.ruЮжный федеральный университетРоссияSouthern Federal University.Russian FederationДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical University.Russian FederationЮжный научный центр РАНРоссияSouthern Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences.Russian Federation201130092011113312318Copyright © Cherpakov, A.V., Akopyan V.A., Solovyev A.N., Rozhkov E.V., Shevtsov S.N., 20112011Черпаков А.В., Акопьян В.А., Соловьев А.Н., Рожков Е.В., Шевцов С.Н.Cherpakov, A.V., Akopyan V.A., Solovyev A.N., Rozhkov E.V., Shevtsov S.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/726

The results of finite-element analysis and experimental investigations of the cantilever elastic notched bar flexural modes are presented. The application of the kinking coordinate and tangent angle on the eigenform graphs under the transition through the damage point as a complex diagnostic property of the location and bar damage degree is offered.

Представлены результаты численного конечно-элементного анализа и натурного эксперимента форм колебаний консольного упругого стержня с надрезом. Предложено использование координаты излома и угла между касательными на графиках собственных форм при переходе через точку повреждения в качестве комплексного диагностического признака местоположения и степени поврежденности стержней.

параметры поврежденийупругий стержень с надрезомконечно-элементный анализфизический экспериментформы колебанийдиагностический признак повреждения.parameters of damagenotched elastic barfinite-element analysisphysical experimentoscillation modedamage diagnostic criterion.ReferencesRytter A. Vibration Based Jnspection of civil Engineering Structures / A. Rytter // PhD Thesis, University of Aalborg (Denmark), 1999.Rytter A. Vibration Based Jnspection of civil Engineering Structures / A. Rytter // PhD Thesis, University of Aalborg (Denmark), 1999.Dado H.F. Mohammad. Crack parameter estimation in structures using finite element modeling / Mohammad H.F. Dado, Omar A. Shpli // Jnt. J. Solid and Structures. ? 2003. ? V.40.Dado H.F. Mohammad. Crack parameter estimation in structures using finite element modeling / Mohammad H.F. Dado, Omar A. Shpli // Jnt. J. Solid and Structures. − 2003. − V.40.Bamnios Y. Crack identification in beam structures using mechanical impedance / Y. Bamnios, E. Douka, and B. Trochidis // J. of Sound and Vibration. – 2002. – V.256(2).Bamnios Y. Crack identification in beam structures using mechanical impedance / Y. Bamnios, E. Douka, and B. Trochidis // J. of Sound and Vibration. – 2002. – V.256(2).Матвеев В.В. К анализу эффективности метода спектральной вибродиагностики усталостного повреждения элементов конструкций. Сообщение 1. Продольные колебания, аналитическое решение / В.В. Матвеев // Проблемы прочности. – 1997. – №6.Matveev V.V. K analizu effektivnosti metoda spektral'noi vibrodiagnostiki ustalostnogo povrejdeniya elementov konstrukcii. Soobschenie 1. Prodol'nye kolebaniya, analiticheskoe reshenie / V.V. Matveev // Problemy prochnosti. – 1997. – №6. – In Russian.Матвеев В.В. К анализу эффективности метода спектральной вибродиагностики усталостного повреждения элементов конструкций. Сообщение 3. Аналитическое и численное определение собственных частот продольных и изгибных колебаний стержней с поперечными трещинами. / В.В.Матвеев, А.П Бовсуновский // Проблемы прочности. – 1999. – №4.Matveev V.V. K analizu effektivnosti metoda spektral'noi vibrodiagnostiki ustalostnogo povrejdeniya elementov konstrukcii. Soobschenie 3. Analiticheskoe i chislennoe opredelenie sobstvennyh chastot prodol'nyh i izgibnyh kolebanii sterjnei s poperechnymi treschinami. / V.V.Matveev, A.P. Bovsunovskii // Problemy prochnosti. – 1999. – №4. – In Russian.Matveev V. V. Vibration-based diagnostics of fatigue damage of beam-like structures / V.V. Matveev, A. P. Bovsunovsky. // J. Sound and Vibration. – 2002. – V.249.Matveev V. V. Vibration-based diagnostics of fatigue damage of beam-like structures / V.V. Matveev, A. P. Bovsunovsky. // J. Sound and Vibration. – 2002. – V.249.Бовсуновский А.П. Использование нелинейных резонансов для диагностики закрывающихся трещин в стержневых элементах / А.П. Бовсуновский, О.А. Бовсуновский // Проблемы прочности. – 2010. – №3.Bovsunovskii A.P. Ispol'zovanie nelineinyh rezonansov dlya diagnostiki zakryvayuschihsya treschin v sterjnevyh elementah / A.P. Bovsunovskii, O.A. Bovsunovskii // Problemy prochnosti. – 2010. – №3. – In Russian.Gounaris G. A finite element of a cracked prismatic beam for structural analysis. / G. Gounaris, A. D. Dimarogonac // Computer and Structures. – 1988. – V.28.Gounaris G. A finite element of a cracked prismatic beam for structural analysis. / G. Gounaris, A. D. Dimarogonac // Computer and Structures. – 1988. – V.28.Акопьян В.А. Аналитический и конечно-элементный анализ параметров колебаний в стержне с повреждением / В.А. Акопьян, А.Н. Кабельков, А.Н. Соловьев // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Техн. науки. – 2010. – №5.Akop'yan V.A. Analiticheskii i konechno-elementnyi analiz parametrov kolebanii v sterjne s povrejdeniem / V.A. Akop'yan, A.N. Kabel'kov, A.N. Solov'ev // Izv. vuzov. Severo-Kavkazskii region. Tehn. nauki. – 2010. – №5. – In Russian.Акопьян В.А. Деформационный критерий состояния предразрушения элементов ферменных конструкций и акустоэмиссионно-резонансная методика на его основе / В.А. Акопьян // Дефектоскопия. – 2009. – №3.Akop'yan V.A. Deformacionnyi kriterii sostoyaniya predrazrusheniya elementov fermennyh konstrukcii i akustoemissionno-rezonansnaya metodika na ego osnove / V.A. Akop'yan // Defektoskopiya. – 2009. – №3. – In Russian.Del. Grosso A. A critical review of recent advances in monitoring data analysis and interpretation for civil structures / A. Del. Grosso, F. Lanato // Proc. оf Four European Conf. of Structural Control. Saint-Petersburg. – 2008. – V.1.Del. Grosso A. A critical review of recent advances in monitoring data analysis and interpretation for civil structures / A. Del. Grosso, F. Lanato // Proc. of Four European Conf. of Structural Control. Saint-Petersburg. – 2008. – V.1.Акопьян В.А. Оценка влияния поврежденности строительной конструкции на параметры собственных частот методом конечных элементов / В.А. Акопьян, А.Н. Соловьев, А.Н. Кабельков, А.В. Черпаков // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Техн. науки. – 2009. – №1.Akop'yan V.A. Ocenka vliyaniya povrejdennosti stroitel'noi konstrukcii na parametry sobstvennyh chastot metodom konechnyh elementov / V.A. Akop'yan, A.N. Solov'ev, A.N. Kabel'kov, A.V. Cherpakov // Izv. vuzov. Severo-Kavkazskii region. Tehn. nauki. – 2009. – №1. – In Russian.Акопьян В.А. Некоторые подходы к оценке остаточного ресурса строительных ферменных конструкций / В.А. Акопьян, А.Н. Кабельков, А.В. Черпаков // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Техн. науки. – 2009. – №5.Akop'yan V.A. Nekotorye podhody k ocenke ostatochnogo resursa stroitel'nyh fermennyh konstrukcii / V.A. Akop'yan, A.N. Kabel'kov, A.V. Cherpakov // Izv. vuzov. Severo-Kavkazskii region. Tehn. nauki. – 2009. – №5. – In Russian.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.