Page 26 - 2024中国无损检测年度报告

像方法的含有分层缺陷的碳纤维复合材料板中缺 了一种基于声发射（AE）技术的螺栓松动全生命
陷位置成像试验结果（上图为试验层数估计结果 , 周期定量监测与预警方法。对螺栓连接界面的 AE

下图为仿真层数估计曲线）。 信号进行变分模态分解，提取固有模态函数（IMF）
的能量特征（IMFs 随预紧力 F 的能量 E 的变化
趋势如图 6 所示），选取对预紧力变化最敏感的
IMF 作为特征模态 [ 图 6（b）的 IMF2]，建立了
IMF2 的能量与螺栓预紧力在松动的三个关键阶
段（早期松动、中期松动和晚期松动）之间关系
的分段拟合方程。图 7 所示为螺栓松动的全生命
周期阶段分类示意，图 8 为螺栓松动各阶段拟合
曲线。这些方程可以有效监测和定量评估螺栓松
动。该方法不仅可以对螺栓连接从紧固到松动的
全生命周期进行监控，而且可以在初始松动阶段
提供有效的预警。
图 4 基于多时刻波数成像方法的铝板凹槽缺陷仿真
厚度估计结果

(a) IMF1 能量变化趋势

图 5 基于多时刻波数成像方法的含有分层缺陷的碳纤维
复合材料板中缺陷位置成像试验结果
发表论文： Liu Zenghua, Liu Xiaoyu, (b) IMF2 能量变化趋势
Zhu Yanping, et al. Multi-time Lamb waves
space wavenumber imaging method
based on ultrasonic-guided wavefield[J].
Structural Health Monitoring, 2024.
Doi:10.1177/14759217241261091.

2.4 基于声发射的螺栓松动全生命周期定量监测
与预警
螺栓连接是机械结构中广泛应用的重要紧固
方式，监测其松动情况，特别是早期松动，对确
(c) IMF3 能量变化趋势
保结构的安全性和可靠性至关重要。本研究提出

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