基于纵波的风机高强度螺栓预紧力检测

采用COMSOL多物理场分析软件模拟了螺栓预紧力检测中纵波的传播过程,总结了应力对纵波传播时间的影响规律,在理论及模拟分析的基础上对风电变桨轴承螺栓进行了标定预紧力检测试验。结果表明,纵波激励信号离开螺栓端部时无反射干扰现象,波阵面传播至结构突变处时发生波型转换,产生边缘横波,同时在螺栓侧壁处形成边缘纵波。模拟及标定试验确定了预紧力与声时差的线性关系,利用最小二乘法对检测数据进行了拟合,基于拟合的预紧力与时间对应关系对螺栓预紧力进行了检测,检测数值与拉力机数值总体误差为2.78%。

基于压电阻抗频率变化的螺栓松动检测技术

针对螺栓松动问题,提出基于压电阻抗频率变化的螺栓松动监测方法。在螺栓头部安装压电材料,采用材料试验机拉伸螺栓来精确模拟螺栓所受预紧力;研究了洁净环境和油污环境中,压电材料导纳谱中的峰值频率随螺栓预紧力的变化。结果表明:随着螺栓预紧力的增大,压电导纳谱中的峰值频率降低,且两者间具有较好的线性关系;油污对测试影响较小。

螺栓松动检测的若干关键技术问题

螺栓连接结构在工程建筑领域有广泛的应用,但是螺栓在长期使用中容易产生松动,造成系统结构破坏,因此对螺栓松动情况进行检测具有重要的意义。螺栓松动检测是结构健康检测领域的重要问题,首先综述了螺栓预紧力测量和螺栓松动检测的基本理论和实现方法,提出了基于法兰位移的螺栓松动检测方法。将螺栓松动的检测方法分为离线检测和在线检测两大类,共介绍了6种螺栓松动检测方法,对每种方法分别介绍了它们的理论原理和目前的研究进展。最后对这6种方法的优缺点进行了总结,并讨论了它们应用于风力发电机螺栓松动检测的可行性。