壓電阻抗解耦技術(shù)在螺栓聯(lián)接狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用.pdf

1、螺栓聯(lián)接的松動(dòng)與失效可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障，造成財(cái)產(chǎn)損失甚至人員的傷亡，因此對(duì)螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)具有重大意義。本文將基于壓電阻抗技術(shù)對(duì)螺栓松動(dòng)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行研究，主要內(nèi)容如下:
　　(1)結(jié)合壓電效應(yīng)方程，對(duì)壓電阻抗技術(shù)進(jìn)行理論分析，并推導(dǎo)了壓電耦合系統(tǒng)中PZT（壓電陶瓷）的導(dǎo)納方程。通過導(dǎo)納方程找到PZT導(dǎo)納與測(cè)點(diǎn)機(jī)械阻抗的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)壓電耦合系統(tǒng)在激勵(lì)電壓角頻率不變的條件下，PZT導(dǎo)納僅與測(cè)點(diǎn)機(jī)械阻抗相關(guān)。
　　(2

2、)利用壓電解耦技術(shù)對(duì)PZT導(dǎo)納解耦，將PZT導(dǎo)納中靜態(tài)部分剔除，通過余下的動(dòng)態(tài)部分得到測(cè)點(diǎn)機(jī)械阻抗。
　　(3)建立PZT-螺母耦合模型，采用有限元對(duì)螺栓受到預(yù)緊力時(shí)螺母的狀態(tài)進(jìn)行仿真，得到螺母在不同預(yù)緊力下PZT導(dǎo)納實(shí)部的變化規(guī)律。結(jié)合損傷指標(biāo)定量分析發(fā)現(xiàn)，PZT導(dǎo)納實(shí)部的變化與螺母所受預(yù)緊力大小相關(guān)。仿真結(jié)果證明了將PZT片貼于螺母?jìng)?cè)表面，對(duì)螺栓松動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的可行性，為實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
　　(4)建立實(shí)驗(yàn)裝置，搭建實(shí)驗(yàn)