基于結(jié)構(gòu)界面波能損耗的螺栓預(yù)緊力監(jiān)測研究.pdf

1、針對工程實際中的螺栓松動問題，國內(nèi)外學(xué)者提出過很多種螺栓預(yù)緊力測試方法。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，進一步研究螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的壓電主動式超聲波健康監(jiān)測方法。從理論分析、有限元仿真和實驗研究三個方面對超聲波通過螺栓聯(lián)接界面的透射波能與螺栓預(yù)緊力的關(guān)系進行深入研究。根據(jù)透射波能量大小與螺栓預(yù)緊力的對應(yīng)關(guān)系來判斷螺栓聯(lián)接的健康狀態(tài)。本文所做的工作和得出的結(jié)論主要包含以下幾點:
　　(1)根據(jù)超聲波在鋼/空氣界面的反射與透射特性及粗糙接觸面的G

2、-W模型推導(dǎo)出:在輕載荷小變形條件下，透射過螺栓聯(lián)接界面的超聲波能量與預(yù)緊力成近似的線性關(guān)系。
　　(2)應(yīng)用有限元軟件模擬了粗糙表面的微觀接觸特性和超聲波通過預(yù)應(yīng)力作用下的螺栓聯(lián)接界面的傳播過程。通過有限元分析結(jié)果求得超聲波透射能量與螺栓預(yù)緊力的關(guān)系。
　　(3)在理論分析和有限元仿真的基礎(chǔ)上進行實驗研究。仿真和實驗結(jié)果表明響應(yīng)信號峰峰值及聚焦信號幅值與螺栓預(yù)緊力呈現(xiàn)單調(diào)遞增關(guān)系:隨著螺栓預(yù)緊力的增大，響應(yīng)信號峰峰值和聚焦