發(fā)布時(shí)間：2017-05-27 02:02

  本文關(guān)鍵詞：基于界面接觸狀態(tài)的壓電主動(dòng)式螺栓聯(lián)接檢測(cè)技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)應(yīng)用十分廣泛，其聯(lián)接狀態(tài)(表現(xiàn)為緊固力)直接影響設(shè)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(dòng)不易發(fā)現(xiàn)、檢測(cè)，，其產(chǎn)生的破壞巨大，故對(duì)螺栓預(yù)緊力及聯(lián)接狀態(tài)的檢測(cè)具有重要應(yīng)用意義�；诖耍疚牟捎脡弘娭鲃�(dòng)傳感方式對(duì)螺栓聯(lián)接構(gòu)件的松緊程度展開(kāi)了研究工作。 本文的主要研究?jī)?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(shí)際接觸面積、接觸界面應(yīng)力等對(duì)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(cè)方法，及實(shí)驗(yàn)的硬、軟件系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)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(guān)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(lái)表示界面的接觸狀態(tài)。研究了螺栓預(yù)緊載荷、等效剛度以及聯(lián)接構(gòu)件模態(tài)頻率之間的關(guān)系。采用超聲波測(cè)量跟蹤模態(tài)頻率在不同扭矩載荷下的變化情況。建立了基于螺栓構(gòu)件模態(tài)頻率跟蹤法的螺栓聯(lián)接構(gòu)件松緊程度檢測(cè)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用超聲波跟蹤的構(gòu)件某階模態(tài)頻率值與螺栓的扭矩載荷在一定范圍內(nèi)具有很好的線性關(guān)系。 理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，壓電主動(dòng)傳感方式螺栓聯(lián)接構(gòu)件松緊檢測(cè)在實(shí)際應(yīng)用中具有很好的可行性和實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：螺栓松動(dòng) 能量耗散 頻率跟蹤 壓電材料 主動(dòng)式傳感
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TH131
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析8-15
• 1.1.1 常規(guī)檢測(cè)法8-9
• 1.1.2 超聲波檢測(cè)法9-12
• 1.1.3 結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)檢測(cè)法12-13
• 1.1.4 聲發(fā)射技術(shù)檢測(cè)法13-14
• 1.1.5 主動(dòng)式壓電超聲法14
• 1.1.6 壓電阻抗技術(shù)檢測(cè)法14-15
• 1.2 本文研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.2.1 本文研究目標(biāo)15-16
• 1.2.2 本文主要研究?jī)?nèi)容16
• 1.3 擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案16-18
• 第2章 基于壓電主動(dòng)傳感方式螺栓健康檢測(cè)原理18-28
• 2.1 超聲波應(yīng)用18-19
• 2.1.1 超聲波特性18
• 2.1.2 超聲波平面基本解18-19
• 2.1.3 聲阻抗19
• 2.2 壓電陶瓷工作機(jī)理19-20
• 2.3 壓電超聲波波能耗散法原理20-24
• 2.3.1 正弦波表面模型21-22
• 2.3.2 經(jīng)典赫茲接觸理論22-23
• 2.3.3 聲阻抗規(guī)律23-24
• 2.4 超聲波信號(hào)采集與分析24-25
• 2.5 螺栓構(gòu)件模態(tài)頻率跟蹤法25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第3章 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)置28-38
• 3.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)28
• 3.2 螺栓聯(lián)接構(gòu)件試樣28-32
• 3.2.1 板件規(guī)格的確立28-30
• 3.2.2 板件試樣接觸面粗糙度標(biāo)定30-31
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)試樣的建立31-32
• 3.3 信號(hào)采集軟件應(yīng)用32-36
• 3.3.1 Labview簡(jiǎn)介32-33
• 3.3.2 超聲波能量耗散法的 Labview 程序設(shè)計(jì)33-35
• 3.3.3 螺栓構(gòu)件模態(tài)頻率跟蹤法 Labview 程序設(shè)計(jì)35-36
• 3.4 其他硬件設(shè)備36-37
• 3.4.1 NI USB.6361 型多功能數(shù)據(jù)采集卡36
• 3.4.2 Agllent 33220A 型信號(hào)發(fā)生器36-37
• 3.4.3 Trek 603 型功率放大器37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 主動(dòng)式傳感螺栓檢測(cè)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析38-50
• 4.1 超聲波能量耗散法實(shí)驗(yàn)38-42
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程38-39
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-41
• 4.1.3 分析及結(jié)論41-42
• 4.2 螺栓構(gòu)件模態(tài)頻率跟蹤法實(shí)驗(yàn)42-48
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程42-44
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果44-47
• 4.2.3 分析及結(jié)論47-48
• 4.3 本章小結(jié)48-50
• 第5章 總結(jié)與展望50-52
• 5.1 全文總結(jié)50-51
• 5.1.1 超聲波能量耗散法研究50
• 5.1.2 螺栓構(gòu)件模態(tài)頻率跟蹤法50-51
• 5.2 研究展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 致謝55-56
• 發(fā)表論文56-57
• 詳細(xì)摘要57-61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：398564