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声弹性效应螺栓轴向应力标定试验研究 被引量：29
1
作者 贾雪 王雪梅 +1 位作者 甘文成 倪文波 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第3期23-27,共5页
针对常规检测法测试螺栓轴向应力准确度不高的问题,提出采用超声波对螺栓轴向应力进行测量的方法,研究适用于工程实际的超声纵波检测法。结合胡克定律和声弹性效应原理推导螺栓应力与超声波声时差的关系,并分析温度对测量结果的影响。... 针对常规检测法测试螺栓轴向应力准确度不高的问题,提出采用超声波对螺栓轴向应力进行测量的方法,研究适用于工程实际的超声纵波检测法。结合胡克定律和声弹性效应原理推导螺栓应力与超声波声时差的关系,并分析温度对测量结果的影响。建立简便有效的标定测试试验系统,采用高速率和高分辨率的测试系统对超声回波信号进行采集,利用小波去噪的方法,消除高频噪声对测试信号的影响。通过对8.8级碳钢和12.9级合金钢两种不同材质螺栓的实际测试和数据处理,实现基于声弹性效应的螺栓轴向应力的标定测试,得到反映螺栓轴向应力和超声波声时差的线性函数关系,其重复准确度达2%~5%,线性关系高度显著。 展开更多
关键词 螺栓轴向应力 超声波 标定试验 小波去噪
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微机化的纵横波螺栓轴向应力检测仪研制 被引量：7
2
作者 江泽涛 张少钦 +1 位作者 胡景春 朱士明 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期415-420,共6页
介绍了一种既可测安装过程中的螺栓应力又可测已紧固螺栓轴向应力的一种仪器 ,该仪器是以单片机和计算机为核心 ,用超声纵横波声时进行在线检测 ;利用超声波沿轴向传播的波速同轴向应力以及三阶弹性常数的关系导出了应力同纵横波声时比... 介绍了一种既可测安装过程中的螺栓应力又可测已紧固螺栓轴向应力的一种仪器 ,该仪器是以单片机和计算机为核心 ,用超声纵横波声时进行在线检测 ;利用超声波沿轴向传播的波速同轴向应力以及三阶弹性常数的关系导出了应力同纵横波声时比值及温度的关系 ,考虑了受应力作用时温度对声速的影响 ,简化了测量及计算过程 .仪器采用了声时、声幅衰减及数字处理技术联合排除偶合错误及噪声干扰等方法 ,增加了仪器的稳定性 ;仪器采用了高精度测声时方法 ,提高了应力测量精度 ;计算机提供了数字及图形显示并提供了数据查询及图形还原等功能 ,极大地方便了用户操作及管理 .实验结果表明应力低于 2 5 0MPa ,夹紧距离大于 30mm时 ,应力超声测量的绝对误差小于± 8MPa . 展开更多
关键词 微机化 螺栓轴向应力 单片机 数字处理 图形显示 超声波应力仪
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基于超声多尺度衰减的螺栓轴向应力评价 被引量：1
3
作者 余鑫 陈平 +2 位作者 胡义亮 付统 李长泽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期226-233,共8页
针对超声波传统衰减法测量高强度短螺栓应-力时,难以达到预期精度,提出了一种基于超声散射衰减理论和小波多尺度分解的测量螺栓应力的方法。基于立方晶系材料的瑞利散射,推导了超声衰减系数与应力关系的理论模型。利用小波变换得到各个... 针对超声波传统衰减法测量高强度短螺栓应-力时,难以达到预期精度,提出了一种基于超声散射衰减理论和小波多尺度分解的测量螺栓应力的方法。基于立方晶系材料的瑞利散射,推导了超声衰减系数与应力关系的理论模型。利用小波变换得到各个尺度的衰减系数并定义加权超声多尺度衰减系数,结合粒子群优化算法和灰色关联分析确定衰减系数最优尺度组合及其归一化权重系数,建立轴向应力的超声多尺度衰减测量模型。利用搭建的螺栓轴向应力超声波测量系统,对普通螺栓进行轴向应力测量,证明了该方法的可行性。对比了多尺度衰减法与渡越时间和传统衰减法对高强度短螺栓轴向应力的测量结果,验证了多尺度超声衰减法更适合高强度短螺栓的轴向应力测量。 展开更多
关键词 高强度短螺栓 超声多尺度衰减 螺栓轴向应力 尺度分析
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基于声弹性效应的螺栓轴向应力检测方法 被引量：3
4
作者 吕炎 谢龙扬 +4 位作者 宋国荣 何存富 程俊 毛延翩 姬升阳 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期920-927,共8页
基于声弹性效应原理,研究了超声波在螺栓内的传播速度与轴向应力间的关系,并采用纵横波结合法测量螺栓轴向应力.在介绍声弹性效应测量螺栓轴向应力原理的基础上,选择型号为M30×150的8.8级碳钢螺栓进行实验研究,利用信号互相关算法... 基于声弹性效应原理,研究了超声波在螺栓内的传播速度与轴向应力间的关系,并采用纵横波结合法测量螺栓轴向应力.在介绍声弹性效应测量螺栓轴向应力原理的基础上,选择型号为M30×150的8.8级碳钢螺栓进行实验研究,利用信号互相关算法实现了纵横波渡越时间的获取,得到了螺栓在不同应力状态下的螺栓应力弹性系数变化趋势,并提出了一种分段计算螺栓轴向应力的测量方法,结果表明计算应力值与理论应力值平均误差率仅为2.026%,提高了螺栓轴向应力的测量精度. 展开更多
关键词 声弹性效应 螺栓轴向应力 纵横波 渡越时间 螺栓应力弹性系数 分段模型
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基于超声能量衰减的螺栓轴向应力测量
5
作者 陈平 叶霞 +2 位作者 刘华强 胡义亮 余鑫 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期140-148,共9页
针对现存方法难以精确测量高强度航空螺栓轴向应力,提出一种使用超声信号能量衰减的螺栓轴向应力测量方法。首先,基于受载多晶体金属散射衰减理论,推导了瑞利散射范围内考虑内应力的体心立方晶系材料超声波衰减系数。然后,针对高频超声... 针对现存方法难以精确测量高强度航空螺栓轴向应力,提出一种使用超声信号能量衰减的螺栓轴向应力测量方法。首先,基于受载多晶体金属散射衰减理论,推导了瑞利散射范围内考虑内应力的体心立方晶系材料超声波衰减系数。然后,针对高频超声相干性差以及信号中存在柱面导波等问题,采用信号多次回波频谱能量衰减表征航空螺栓轴向应力并推导了相关理论模型,提出了考虑螺栓夹紧长度的能量衰减法标定公式。最后,搭建了螺栓轴向应力超声测量平台,对比了能量衰减法和声时差法的测量结果,证明了能量衰减法更适合于航空螺栓等高强度螺栓的轴向应力测量。 展开更多
关键词 高强度航空螺栓 超声能量衰减 超声散射 频谱能量 螺栓轴向应力
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横纵波法测量螺栓轴向应力的温度修正
6
作者 吴向阳 张志毅 +1 位作者 李亚南 闫广隆 《无损检测》 CAS 2023年第5期37-40,共4页
根据声弹性原理和胡克定律推导了纵波法和横纵波法的螺栓轴向应力测量公式,探究了纵波法和横纵波法对温度变化的敏感性差异,推导了横纵波法的温度修正模型,并通过试验验证了该模型的精度。结果表明,相比纵波法,横纵波法受温度影响较小,... 根据声弹性原理和胡克定律推导了纵波法和横纵波法的螺栓轴向应力测量公式,探究了纵波法和横纵波法对温度变化的敏感性差异,推导了横纵波法的温度修正模型,并通过试验验证了该模型的精度。结果表明,相比纵波法,横纵波法受温度影响较小,纵波法对温度变化的敏感性约为横纵波法的2倍。 展开更多
关键词 超声波 螺栓轴向应力 温度影响 横纵波法
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温度影响下的螺栓轴向应力超声检测 被引量：2
7
作者 郭沫呈 苟国庆 +2 位作者 陈兵 朱忠尹 邱菲菲 《无损检测》 CAS 2022年第3期45-48,67,共5页
通过对螺栓的轴向应力检测模型进行优化处理,直接建立了螺栓轴向应力与纵波、横波渡越时间比的平方的关系。优化后的模型能同时修正温度的影响,模型中各项参数只与螺栓的材料、温度变化有关。利用8.8级M20×130螺栓的各项拟合参数,... 通过对螺栓的轴向应力检测模型进行优化处理,直接建立了螺栓轴向应力与纵波、横波渡越时间比的平方的关系。优化后的模型能同时修正温度的影响,模型中各项参数只与螺栓的材料、温度变化有关。利用8.8级M20×130螺栓的各项拟合参数,对其自身、同型号、同材料螺栓在0~300 MPa, 0~40℃的应力检测精度与温度修正进行验证。结果表明其自身应力检测与温度修正误差分别为0~15.1 MPa, 3.31~10.22 MPa;同型号螺栓的应力检测误差为1.1~24.3 MPa;同材料螺栓的两种误差分别为1.9~26.9 MPa, 3.25~19.03 MPa。这说明优化后的模型具有足够的可靠性且适用于同材料螺栓的轴向应力评估与温度影响修正,在工程应用中能有效提高工作效率。 展开更多
关键词 螺栓轴向应力 纵波 横波 温度修正
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螺栓轴向压力超声检测中声时测量的EDA仿真原理
8
作者 莫亚梅 袁国秋 李光 《无损检测》 2011年第5期19-21,27,共4页
基于超声波激励螺栓产生受迫振动的振动方程与RLC电路微分方程的一致性,建立了电路参数中电感、电容、电阻与超声波传播过程中螺栓的质量、力顺、力阻的一一对应关系,将影响螺栓中声时测量的力学量等效为电路参量。在此基础上,利用EDA(... 基于超声波激励螺栓产生受迫振动的振动方程与RLC电路微分方程的一致性,建立了电路参数中电感、电容、电阻与超声波传播过程中螺栓的质量、力顺、力阻的一一对应关系,将影响螺栓中声时测量的力学量等效为电路参量。在此基础上,利用EDA(电子设计自动化)仿真软件,分析了电路参数的变化对声时的影响,拟合了电阻、电容与声时差的关系式。EDA仿真得出的电阻、电容对声时的影响规律与实例测量结果自洽,说明了通过EDA仿真的方法研究声时测量的可行性。 展开更多
关键词 螺栓轴向应力 超声波 声时差测量 EDA仿真
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基于超声法的螺栓轴向应力温度影响研究
9
作者 冉毅川 姬升阳 +2 位作者 毛延翩 郭沫呈 张承俊 《水电站机电技术》 2021年第11期1-3,26,109,共5页
温度周期性变化引起的热胀冷缩是造成螺栓松动的可能,而螺栓紧固扭矩的直接体现为螺栓轴向应力。本文通过研究温度影响下基于单波法的螺栓轴向应力检测技术,以M16×60、A2-70螺栓作为研究对象在进行精度验证后,发现当其紧固件在经历... 温度周期性变化引起的热胀冷缩是造成螺栓松动的可能,而螺栓紧固扭矩的直接体现为螺栓轴向应力。本文通过研究温度影响下基于单波法的螺栓轴向应力检测技术,以M16×60、A2-70螺栓作为研究对象在进行精度验证后,发现当其紧固件在经历-40~40℃的温度循环时,随着温度增加其轴向应力大致呈上升趋势且最大变化量大致在22.71~32.28 MPa内,同时恢复初始温度后紧固件发生了一定的松动,且夹紧长度越大松动程度越大。 展开更多
关键词 超声法 螺栓轴向应力 温度
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