@article { author = {rezaee, mousa and Javadian, Hossein and A. Maleki, Vahid}, title = {Investigation of Vibration Behavior and Crack Detection of a Cracked Short Cantilever Beam under the Axial Load}, journal = {Amirkabir Journal of Mechanical Engineering}, volume = {47}, number = {2}, pages = {1-12}, year = {2016}, publisher = {Amirkabir University of Technology}, issn = {2008-6032}, eissn = {2476-3446}, doi = {10.22060/mej.2016.599}, abstract = {In this research, firstly, the vibrational behavior of a cracked short cantilever beam under the axial load is investigated, and then, an analytical approach for the crack identification based on the vibration analysis is proposed. The cracked section of the beam is considered as a flexible element, which divides the beam into two segments. Using the fracture mechanics theory, the local flexibility of the crack is modeled as a mass-less tensional spring. By applying the boundary conditions and the inner conditions at the crack location, and taking into account the effects of shear deformation and rotary inertia, the governing equation of motion for the cracked beam is derived. The influence of the axial load and the crack parameters on the vibration behavior of the cracked beam is studied by establishing and solving the corresponding eigenvalue problem, directly. Then in order to predict the crack depth and location through the known natural frequencies of the cracked beam, which are obtained by the experimental tests, the corresponding inverse problem is established and solved analytically. The Results have been validated by the experimental and theoretical data reported in the literatures.}, keywords = {Cracked beam,Axial load,Timoshenko beam,crack detection}, title_fa = {بررسی رفتار ارتعاشی و عیب یابی تیر کوتاه یکسرگیردار ترک دار تحت نیروی محوری}, abstract_fa = {در این پژوهش رفتار ارتعاشی تیر کوتاه یکسرگیردار ترک دار تحت نیروی محوری مورد بررسی قرار گرفته و روشی برای عیب یابی آن بر اساس آنالیز ارتعاشی ارائه شده است. بدین منظور اثرات نیروی محوری، تغییر شکل برشی و اینرسی دورانی در نظر گرفته شده است. مقطع معیوب به صورت یک جزء انعطاف پذیر در نظر گرفته شده است که تیر را به دو قسمت تقسیم می کند. ترک بصورت فنر پیچشی مدل شده است که سفتی معادل آن از تئوری مکانیک شکست به دست می آید. پس از استخراج معادلات حاکم بر رفتار ارتعاشی تیر ترک دار، مشخصه های ارتعاشی تیر معیوب به روش مستقیم استخراج شده است. به منظور عیب یابی، به روش معکوس از مشخصه های ارتعاشی استفاده شده، و موقعیت و عمق ترک تعیین می شود. در نهایت اثرات نیروی محوری و پارامترهای ترک بر پاسخ ارتعاشی بررسی می شود. صحت نتایج به دست آمده با استفاده از نتایج تئوری و تجربی ارائه شده در ادبیات فن به اثبات رسیده است}, keywords_fa = {تیر ترک دار,نیروی محوری,تیر تیموشنکو,عیب یابی}, url = {https://mej.aut.ac.ir/article_599.html}, eprint = {https://mej.aut.ac.ir/article_599_2c85ce2189af8c1f285eb9e514360dfe.pdf} }