基于超声双波法的螺栓紧固力在线测量
Online measurement of bolt tightening force based on ultrasonic dual-wave method
摘 要
为了保证螺栓处于稳定的连接状态,螺栓上需要施加一定大小的紧固力。现阶段,在役螺栓紧固力的测量仍是一个技术难题。提出了利用超声横波、纵波的双波声时比值法测量螺栓紧固力,并进行了测量验证,结果表明:双波法有较高的检测精度。研究了影响双波法测试精度的因素,提出了温度修正系数以补偿温度对螺栓紧固力测量的影响。该方法实现了在役螺栓紧固力的测量,具有较高的工程应用价值。
螺栓紧固力
夹紧长度
温度补偿
double-wave method
bolt tightening force
clamping length
temperature compensation
Abstract
To ensure the stability of the bolt connection, a certain tightening force is required on the bolt. Currently, the measurement of the tightening force of in-service bolts remains a technical challenge. This paper proposed a method to measure bolt tightening force using the ratio of ultrasound transverse and longitudinal waves, and verified through measurement, with the results showing high detection accuracy for the double-wave method.Studied the factors affecting the accuracy of the double-wave method, a temperature correction coefficient was proposed to compensate for the influence of temperature on the measurement of bolt tightening force. This method has high engineering application value in measuring the tightening force of in-service bolts.
中图分类号 TG115. 28 DOI 10.11973/wsjc202311009
所属栏目 试验研究
基金项目 河南省科技厅-河南省重点研发与推广专项(222102220025)
收稿日期 2023/2/8
修改稿日期
网络出版日期
作者单位点击查看
备注静丰羽(1987-),男,主要从事无损检测与评价、新材料开发与应用的研究工作,jingfy@powerchina.cn
引用该论文: JING Fengyu,WANG Chaofan,YE Zhongfei,MA Yunrui,LI Yang. Online measurement of bolt tightening force based on ultrasonic dual-wave method[J]. Nondestructive Testing, 2023, 45(11): 42～46
静丰羽,王超凡,叶中飞,马云瑞,李阳. 基于超声双波法的螺栓紧固力在线测量[J]. 无损检测, 2023, 45(11): 42～46
共有人对该论文发表了看法，其中：
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
参考文献
【1】PAN Q, PAN R, SHAO C, et al. Research review of principles and methods for ultrasonic measurement of axial stress in bolts[J]. 中国机械工程学报:英文版, 2020(1):16.
【2】徐春广, 李骁, 潘勤学, 等. 螺栓拉应力超声无损检测方法[J]. 应用声学,2014,33(2):102-106.
【3】张俊. 基于声弹性原理的超声波螺栓紧固力测量技术研究[D]. 杭州:浙江大学,2005.
【4】张亮亮,王玉林. 扭矩法与扭矩/转角法预紧力的计算及对比研究[J]. 内燃机与配件,2016(1):7-8.
【5】LIU E X, LIU Y M, WANG X M,et al. Ultrasonic measurement method of bolt axial stress based on time difference compensation of coupling layer thickness change[J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement,2021,70:1-12.
【6】贾雪, 王雪梅, 甘文成, 等. 声弹性效应螺栓轴向应力标定试验研究[J]. 中国测试,2018,44(3):23-27.
【7】储火, 石小岗. 螺栓轴力超声波测量技术中残余轴力的测量方法[J]. 精密成形工程,2017,9(1):119-124.
【8】马楠, 刘峰, 蔡桂喜, 等. 超声法测量高强螺栓应力试验研究[J]. 石油机械,2018,46(7):22-26.
【9】宋文涛, 徐春广. 超声法的残余应力场无损检测与表征[J]. 机械设计与制造,2015(10):9-12,17.
【10】王路, 季献武, 张道钢, 等. 螺栓轴向应力的超声波测量[J]. 热力发电,2000,29(1):53-55,63.
【2】徐春广, 李骁, 潘勤学, 等. 螺栓拉应力超声无损检测方法[J]. 应用声学,2014,33(2):102-106.
【3】张俊. 基于声弹性原理的超声波螺栓紧固力测量技术研究[D]. 杭州:浙江大学,2005.
【4】张亮亮,王玉林. 扭矩法与扭矩/转角法预紧力的计算及对比研究[J]. 内燃机与配件,2016(1):7-8.
【5】LIU E X, LIU Y M, WANG X M,et al. Ultrasonic measurement method of bolt axial stress based on time difference compensation of coupling layer thickness change[J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement,2021,70:1-12.
【6】贾雪, 王雪梅, 甘文成, 等. 声弹性效应螺栓轴向应力标定试验研究[J]. 中国测试,2018,44(3):23-27.
【7】储火, 石小岗. 螺栓轴力超声波测量技术中残余轴力的测量方法[J]. 精密成形工程,2017,9(1):119-124.
【8】马楠, 刘峰, 蔡桂喜, 等. 超声法测量高强螺栓应力试验研究[J]. 石油机械,2018,46(7):22-26.
【9】宋文涛, 徐春广. 超声法的残余应力场无损检测与表征[J]. 机械设计与制造,2015(10):9-12,17.
【10】王路, 季献武, 张道钢, 等. 螺栓轴向应力的超声波测量[J]. 热力发电,2000,29(1):53-55,63.
相关信息
