近期，机电工程学院智能制造工程系教师师志峰在圆柱滚子轴承局部故障动力学建模研究中取得新进展，研究成果以“Dynamic modeling of cylindrical roller bearings considering raceway crack defects（考虑滚道裂纹缺陷的圆柱滚子轴承动力学建模）”为题，于2025年6月16日在线发表于机械、航空航天和土木工程领域的跨学科国际顶级学术期刊《Mechanical Systems and Signal Processing》（IF：7.9，中科院一区Top）（https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2025.112981），论文一作为机电工程学院青年教师师志峰，兰州理工大学机电工程学院为第一完成单位。滚动轴承对机械系统的安全性和可靠性具有重要意义。随着高精度、高性能、高效率和高可靠性旋转机械设备不断发展，精确故障表征的重要性日益凸显。滚动轴承中的一个小裂纹可能会随着时间的推移逐渐扩大，导致轴承更严重的损坏，并最终影响整个机械系统的正常运行。现有研究主要集中在穿透裂纹缺陷或局部剥落上，缺乏对具有非贯通裂纹缺陷的轴承的全面研究。在轴承滚道含有非贯通裂纹缺陷时，裂纹处结构刚度和赫兹接触刚度共存，这增加了轴承刚度表征的难度。
该文将滚道上非贯通裂纹缺陷的有限元模型分为正常状态的第一部分（Part I）和具有穿透裂纹的第二部分（Part II）。Part I 的接触刚度由赫兹接触理论获得，而Part II 的接触刚度是由结构刚度和赫兹刚度串联耦合形成的。整个模型的总刚度由Part I 和Part II 的并联刚度耦合形成。通过经典理论方法验证了有限元模型得到的刚度模型的正确性。该论文首次提出了圆柱滚子轴承滚道中含有非贯通裂纹缺陷时的一种刚度耦合的计算方法，为轴承微小裂纹的刚度建模和轴承动力学响应分析提供了新思路。
师志峰博士长期从事机械系统动力学与减振降噪技术方面的研究工作，在机械结构与系统建模、机械动力学机理与特性、机械振动噪声控制等方面具有深厚的研究基础。在国内外知名期刊如Mechanism and Machine Theory、Tribology International、Engineering Failure Analysis、Nonlinear Dynamics、Mechanical Systems and Signal Processing、机械工程学报、振动工程学报等发表论文30余篇，会议论文4篇，合著专著1部，相关成果荣获2023年中国振动工程学会科学技术奖二等奖。
本研究工作得到了甘肃省自然科学基金、甘肃省高等教育创新基金项目和兰州理工大学红柳优秀青年人才支持计划的支持。
（撰稿：师志峰；审核：侯运丰 ）
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