湖北省自然科学基金(2011CDA121)
- 作品数：7 被引量：57H指数：6
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- 相关领域：一般工业技术机械工程理学电子电信更多>>
- 基于压电主动传感方式的螺栓松动检测实验研究被引量：7
- 2013年
- 针对螺栓联接结构中螺栓易松动而引发事故的情况,进行了压电主动传感方式的螺栓松动监测研究。采用压电材料激发超声波,超声波透射过螺栓联接界面,透射波的能量与界面间实际接触面积相关,而由赫兹理论得到界面实际接触面积与界面压力即螺栓作用力成一定关系,从而通过测量透射波的能量确定螺栓的预紧力即松紧程度。建立了实验装置,进行了实验研究。实验结果显示,作为传感器的压电材料所接收到的超声波能量与螺栓紧固力具有较好相关性,该方法可作为螺栓联接结构健康监测的一种新方法。?
- 罗毅王涛刘绍鹏肖涵王志刚李友荣
- 关键词：螺栓松动载荷试验压电材料
- 基于压电阻抗技术的螺栓松动检测试验研究被引量：19
- 2014年
- 针对工程结构中螺栓松动问题,采用万能试验机对螺栓联接结构进行加载模拟螺栓预紧力的变化,在不同螺栓预紧力作用下,测量螺栓联接结构上所安装的压电材料的阻抗变化,利用压电导纳实部均方根偏差(RMSD)对螺栓的松紧程度进行识别;分析损伤指标(RMSD)随预紧力变化的规律和压电材料安装位置及联接结构接触面粗糙度对损伤指标的影响。试验结果表明:在不同频率段和不同预紧力的作用下,随着预紧力的增大,损伤指标呈减小的趋势;压电材料的安装位置和接触面粗糙度对损伤指标测量结果均有一定的影响;损伤指标可以较准确地识别螺栓预紧力的变化。
- 王涛杨志武邵俊华李友荣
- 关键词：健康监测螺栓松动压电阻抗
- 压电阻抗技术用于智能螺栓的实验研究被引量：7
- 2015年
- 针对工程结构中的螺栓连接件易松动的问题,进行了基于压电阻抗技术(EMI)的螺栓松动监测实验。实验将锆钛酸铅压电陶瓷材料(PZT)直接粘贴在螺栓和螺母上,通过万能试验机对螺栓施加不同的拉力来模拟螺栓预紧力的变化,采用精密阻抗分析仪提取不同螺栓和螺母上压电材料的导纳信号,引入基于电导纳的均方根偏差(RMSD)损伤指标,建立螺栓松动程度和预紧力之间的对应关系。试验结果表明,不同型号的螺栓和螺母上安装的压电材料都可以感知预紧力的变化;得到了损伤指标(RMSD)和预紧力之间的定量对应关系;通过分析损伤指标和预紧力之间的关系可得到螺栓的松动情况,并且可直接定位松动的螺栓。研究表明基于压电阻抗技术的智能螺栓(智能螺母)可以实现松动自检测。
- 王涛杨志武邵俊华李友荣
- 关键词：健康监测压电阻抗螺栓松动
- 基于压电阻抗频率变化的螺栓联接状态监测机理与方法研究
- 螺栓联接作为一种最基本的紧固件联接结构形式，从小型工具到大型设施，从日常民用到先进科技装备等被广泛应用于国民生产生活的众多领域。螺栓联接结构在冲击、振动及交变荷载的长期作用下，会逐渐产生松动脱落甚至断裂，而某些关键部位的...
- 邵俊华
- 关键词：螺栓联接压电阻抗谐振频率
- 文献传递
- 基于压电时间反演法的螺栓松动检测研究被引量：16
- 2015年
- 针对螺栓联接松动问题,研究了基于压电时间反演法的螺栓轴向力检测技术。采用压电材料分别作为激发器和传感器产生并接收超声波信号;利用时间反演技术的自适应聚焦效果及能有效提高信号信噪比的特性,将采集到的响应信号在时域上反演,作为激励信号再次发出,并采集二次激发后的聚焦信号,建立了聚焦信号幅值与螺栓预紧力的关系。实验结果显示,聚焦信号的幅值随着螺栓预紧力的增大而增大;当预紧力达到一定程度时聚焦信号会出现饱和现象;通过提高螺栓联接结构接触面粗糙度与接触面受力状态,能将饱和现象有效后移甚至消除,进而实现对整个螺栓额定载荷范围内螺栓预紧力的检测。基于压电时间反演法的螺栓松动检测技术在螺栓联接状态监测方面具有很好的应用前景。
- 王涛刘绍鹏李川刘佳来杨丹李友荣
- 关键词：时间反演螺栓联接压电材料
- 基于压电主动传感方式的螺栓松动检测实验研究被引量：16
- 2013年
- 针对螺栓联接结构中螺栓易松动而引发事故的情况,进行了压电主动传感方式的螺栓松动检测研究。采用压电材料激发超声波,根据透射波通过螺栓联接界面时,透射波携带的能量与界面间实际接触面积相关,而界面实际接触面积与界面压力(即螺栓作用力)成一定关系,通过测量透射波的能量确定螺栓的松紧程度。建立了实验装置,进行了实验研究。实验结果显示,作为传感器的压电材料所接收到的超声波能量与螺栓紧固力具有较好相关性,该方法可作为螺栓联接结构健康监测的一种新方法。
- 王涛罗毅刘绍鹏肖涵王志刚李友荣
- 关键词：螺栓松动压电材料超声波传感器
- 基于频率跟踪法的螺栓联接状态监测研究被引量：2
- 2016年
- 针对工程实际中出现的螺栓联接松动问题进行了研究,提出了一种基于压电主动式传感的结构频率跟踪的螺栓联接监测方法。根据赫兹接触理论并结合有限元仿真分析,得出了螺栓联接接触界面法向接触刚度与螺栓预紧力之间的单调函数关系,而螺栓联接结构的频率与法向接触刚度相关,进而建立了基于频率跟踪法的螺栓联接状态监测方法。建立实验装置,在螺栓联接件的非接触面的两侧分别粘贴压电材料,作为驱动器和传感器,分别激发脉冲超声波信号和接收通过螺栓联接界面的超声波响应信号,分析了响应信号的功率谱得到螺栓联接结构的频谱。实验结果表明:螺栓联接结合面的法向接触刚度与预紧力近似成对数函数关系,螺栓联接结构的某阶频率与螺栓预紧力近似成对数函数关系,从而可以通过分析螺栓联接结构的某阶频率变化得到螺栓预紧力状态。仿真结果与实验结果相一致,为螺栓联接松动问题提供了一种监测方法。
- 王涛李川刘绍鹏李友荣
- 关键词：螺栓联接有限元分析法向接触刚度频率跟踪
- 基于压电主动传感技术的螺栓联接状态监测传感器研究
- 螺栓联接状态改变会引发联接设备运行出现故障，以致造成经济损失甚至人身伤害，因此对螺栓联接结构进行实时监测具有重要意义。本文利用压电主动传感技术结合超声波在接触界面的传播特性，设计了一种可监测螺栓联接状态的垫片型传感器，并...
- 殷鹤月
- 关键词：螺栓联接螺栓预紧力
- 文献传递
- 基于时间反演法的螺栓健康监测研究被引量：6
- 2014年
- 针对实际工程结构中容易出现的螺栓联接松动问题进行了研究。采用Greenwood和Williamson模型和时间反演原理对聚焦信号幅值与螺栓预紧力的关系进行理论推导,得出两者成单调增函数关系;并据此提出一种基于时间反演法的螺栓健康监测方法。建立实验装置,进行实验研究。实验结果表明,聚焦信号幅值与螺栓预紧力的关系曲线近似于对数函数关系;接触界面粗糙度越大,聚焦信号幅值越快趋于稳定;时间反演法具有良好的自适应聚焦效果,能有效提高信号信噪比,在螺栓健康监测方面具有很好的应用前景。
- 王涛李桥邵俊华刘绍鹏李友荣
- 关键词：螺栓联接健康监测压电材料
