基于时间反演法的高强螺栓预紧力监测

本文针对服役过程中的螺栓松动问题,研究了基于时间反演法的螺栓预紧力监测技术。采用压电陶瓷片作为激励器和传感器,来激励和接收超声波信号,并将接收到的响应信号做时间反演处理后,作为激励信号再次从接收端发出,最后在初始激励端获得聚焦信号。通过改变螺栓预紧力,建立了聚焦信号峰值与预紧力的对应关系。结果表明,聚焦信号的峰值随预紧力的减小而减小。本文所提出的方法可应用于实际桥梁工程高强螺栓的长期状态监测。

基于超声检测的拼装罐螺栓预紧力损失研究

针对拼装罐螺栓预紧力损失问题,基于声弹性原理,推导了螺栓预紧力与超声纵波声时差间的数学表达式,明确预紧力与声时差之间的关系;通过对拼装罐螺栓的标定试验,建立了螺栓预紧力与声时差间的标定曲线;基于平均标定曲线,对拼装罐螺栓预紧力进行监测试验,研究拼装罐螺栓预紧力损失规律。研究表明:螺栓预紧力与超声纵波声时差间成线性关系,标定系数稳定,建立的平均标定曲线可作为检测预紧力变化的依据;螺栓终拧后,衰减阶段(0~40min),预紧力衰减迅速,平均衰减了13.21%,稳定阶段(40~90min),预紧力逐渐趋于稳定,预紧力仅损失了1.73%。

大型风力机桨叶螺栓断裂失效分析及优化研究

针对某风场风电机组桨叶螺栓批量断裂的问题,为分析其是否由于疲劳损伤导致的断裂,采用了有限元仿真和现场实验测试对比分析的方法,研究了桨叶螺栓连接系统的刚度行为和桨叶螺栓的疲劳寿命。将桨叶螺栓疲劳寿命计算结果与桨叶螺栓断口分析相结合,确认了桨叶螺栓断裂原因是由疲劳损伤所致;提出了降低桨叶螺栓刚度以改善其疲劳寿命的方法,设计了细杆螺栓优化方案并进行了现场实施与验证。研究结果表明:桨叶螺栓疲劳断裂位置主要集中在前缘±45°范围以内,与仿真分析结果一致;改进后的细杆螺栓方案使得桨叶螺栓的应力幅值下降13%左右,现场应用明显改善了桨叶螺栓断裂情况。

风电机组桨叶螺栓断裂失效原因分析

某风电机组的桨叶螺栓频繁发生断裂,给机组的正常运行带来很大危害。通过在叶根螺栓处加装预紧力监测系统,实时采集螺栓在运行过程中的载荷数据。通过对应力幅等数据分析并结合仿真结果,对螺栓断裂原因进行了分析,初步判断出螺栓断裂是由于疲劳造成的,并给出了改进意见。