基于界面接觸狀態(tài)的壓電主動式螺栓聯(lián)接檢測技術研究.pdf

1、螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)應用十分廣泛，其聯(lián)接狀態(tài)（表現(xiàn)為緊固力）直接影響設備的使用，其聯(lián)接狀態(tài)的可靠性和安全性顯得尤為重要。螺栓松動不易發(fā)現(xiàn)、檢測，其產(chǎn)生的破壞巨大，故對螺栓預緊力及聯(lián)接狀態(tài)的檢測具有重要應用意義。基于此，本文采用壓電主動傳感方式對螺栓聯(lián)接構(gòu)件的松緊程度展開了研究工作。
　　本文的主要研究內(nèi)容:
　　第一、采用正弦波表面模型與經(jīng)典赫茲接觸理論，構(gòu)建了超聲波在螺栓聯(lián)接構(gòu)件接觸界面的傳播模型。研究了接觸面表面粗糙度、實際接觸

2、面積、接觸界面應力等對超聲波在接觸界面?zhèn)鞑サ挠绊懸?guī)律。建立了基于超聲波能量耗散法的螺栓聯(lián)接構(gòu)件松緊程度檢測方法，及實驗的硬、軟件系統(tǒng)。實驗結(jié)果顯示壓電材料所接收到的超聲波能量與螺栓緊固力具有較好相關性。
　　第二、將概率密度函數(shù)與經(jīng)典赫茲接觸理論相結(jié)合，構(gòu)建了螺栓聯(lián)接構(gòu)件的微觀接觸模型，采用等效剛度來表示界面的接觸狀態(tài)。研究了螺栓預緊載荷、等效剛度以及聯(lián)接構(gòu)件模態(tài)頻率之間的關系。采用超聲波測量跟蹤模態(tài)頻率在不同扭矩載荷下的變化情況