筆者工作之一：需要長(zhǎng)期監(jiān)控軸承的運(yùn)行健康狀況。

實(shí)際工作表明：包絡(luò)譜法是識(shí)別軸承故障的有效方法。

包絡(luò)譜法：當(dāng)結(jié)構(gòu)因?yàn)槭艿竭B續(xù)沖擊而振動(dòng)時(shí)，用包絡(luò)譜法分析它的振動(dòng)響應(yīng)，就可以得出沖擊的頻率。在軸承監(jiān)測(cè)中，軸承一旦損壞，會(huì)對(duì)軸承座產(chǎn)生周期性沖擊，采集軸承座的振動(dòng)響應(yīng)，進(jìn)行包絡(luò)分析，可以立馬得出沖擊頻率，如果這個(gè)沖擊頻率和軸承商家提供的軸承故障頻率很接近，那么很有可能是軸承已經(jīng)損壞。

筆者在Ansys軟件平臺(tái)下，使用APDL腳本語(yǔ)言：對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行連續(xù)沖擊激勵(lì)，然后提取結(jié)構(gòu)上某點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)，利用包絡(luò)譜法分析該振動(dòng)響應(yīng)，果然提取出了沖擊頻率。本文具有一定水準(zhǔn)。

 ---建模

FINISH$/CLEAR   !清空

/FILNAME,THE RESPONSE   !文件名字

/TITLE,SHELL181  !標(biāo)題

!UNITS,S-M-KG-N  !單位制

/PREP7

!DEFINE ELEMENT TYPE AND MATERIAL

ET,1,SHELL181,,,2    !殼單元181

MP,EX,1,210E9        !彈性模量

MP,PRXY,1,0.3        !泊松比

MP,DENS,1,7850       !密度

!DEFINE SECTION

SECTYPE,1,SHELL   !截面形式

SECDATA,0.004     !截面尺寸

!DEFINE GEOMETRY

K,1,0,0$K,2,0.5,0    !關(guān)鍵點(diǎn)1和2

K,3,0,0.5$K,4,0.5,0.5  !關(guān)鍵點(diǎn)3和4

L,1,2$L,2,4$L,4,3$L,3,1  !由點(diǎn)畫(huà)線

A,1,2,4,3    !由點(diǎn)畫(huà)面

AATT,1,,1,,1   !指定單元，材料，截面

LESIZE,ALL,0.1 !指定單元尺寸

AMESH,ALL  ! 劃分網(wǎng)格

!DEFINE BOUNDARY CONDITION

DL,1,,ALL,0   !約束線

ALLSEL    !全選

---模態(tài)分析

!MODAL ANALYSIS

/SOLU

ANTYPE,MODAL !模態(tài)分析

MODOPT,LANB,15 !提取15階模態(tài)

MXPAND,15 !擴(kuò)展15階模態(tài)

SOLVE  !求解

!POST 

/POST1 !后處理

SET,LIST!列表模態(tài)頻率

FINISH

---沖擊振動(dòng)時(shí)程分析（對(duì)節(jié)點(diǎn)17施加連續(xù)沖擊）

NI=4*200$DT=1/200

*DIM,IMPACT,ARRAY,NI !定義參數(shù)

*VREAD,IMPACT(1),impact,txt !讀取連續(xù)沖擊時(shí)域數(shù)據(jù)

(F5.2)

/SOLU

ANTYPE,4 !瞬態(tài)分析

TRNOPT,FULL,,,,,HHT !完全法

TIMINT,ON !時(shí)間積分打開(kāi)

*DO,I,1,NI !循環(huán)加載

TIME,I*DT

F,17,FZ,IMPACT(I) 

KBC,0$NSUBST,2,5,1

OUTRES,ALL,NONE

OUTRES,NSOL,ALL

NSEL,S,NODE,,7$CM,AT,NODE

OUTRES,A,LAST,AT

ALLSEL$SOLVE$SAVE

*ENDDO  !循環(huán)結(jié)束

---提取沖擊振動(dòng)響應(yīng)（提取節(jié)點(diǎn)7的加速度響應(yīng)）

/POST26

NSOL,2,7,ACC,Z !提取變量

*DIM,ACCE,ARRAY,NI!定義參數(shù)

VGET,ACCE(1),2 !將變量寫(xiě)入?yún)?shù)

*CFOPEN,ACCE,txt

*VWRITE,ACCE(1)!將參數(shù)寫(xiě)入文件

(F12.9)

*CFCLOS

以上APDL命令：對(duì)一個(gè)平板施加了連續(xù)沖擊，并且提取了平板上另外一點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)。

下一篇文章預(yù)告：

        1.對(duì)該平板振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行包絡(luò)分析，查看包絡(luò)譜結(jié)果，是否抓住了連續(xù)沖擊頻率。

        2.附錄以上分析的APDL源文件，以及連續(xù)沖擊時(shí)域數(shù)據(jù)impact.txt等。

        3.筆者將工作中遇到的實(shí)際軸承故障與長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比，論證包絡(luò)譜分析的有效性。