オープンクラックを持つ回転軸系の有限要素モデリングと振動解析

系の支持が異方性の場合について

抄録

回転機械に発生したクラック（亀裂）を早期に検出するために，近年では有限要素法（ＦＥＭ）を用いた回転状態での挙動の解析が盛んに行われている．従来の研究のうち，実験との定量的な比較を行うものはクラックのモデル化に詳細な３ＤＦＥＭを用いており，そのまま一般の回転軸系に適用するには汎用性に乏しい．一方，クラックを簡便にモデル化した方法では実験との定量的な比較が行われておらず，定性的な議論に留まっている．著者らはオープンクラックを持つ回転軸系の簡易で正確かつ汎用性のあるモデルを構築した．そして系の支持剛性が異方性の場合について，オープンクラックを持つ回転軸系の固有振動数の解析法を構築し，またクラックに起因する２倍周波数振動の理論解析手法を構築した．それらを実験と定量的に比較することでそのモデルの有効性を調べた．