独管塔螺栓连接结构连接状态的声发射辨识方法研究

摘要

螺栓连接结构被广泛应用于土木工程、武器、航空航天等领域中，因其具有承载能力高、可靠性强、耐久性长、使用维护简便等优点。在振动环境中螺栓连接结构的连接部位因应力松弛和变形，将发生连接松动和滑移等现象，将对结构的功能性和安全性产生严重影响。
　　声发射检测技术是一种能够实现动态检测的无损检测技术，在振动环境下，螺栓连接结构由于连接部位的微动磨损作用产生声发射信号，可利用声发射检测技术对螺栓连接结构的连接状态进行辨识。
　　本文根据导师所承担的国家自然科学基金重点项目、绵阳市自然科学基金资助项目，展开了对独管塔螺栓连接结构的声发射试验，提取螺栓连接结构的声发射信号，利用参数分析法和波形分析法对声发射信号进行时域和频域分析，辨识了独管塔螺栓连接结构的连接状态。因此，运用声发射技术来表征独管塔螺栓连接结构的连接状态，对土木工程中一些高耸螺栓连接结构的连接状态的在线监测具有指导意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 论文背景及研究意义

1．2 声发射技术的基本原理

1．2．1 声发射的产生

1．2．2 声发射检测原理

1．2．3 声发射技术的特点及其运用

1．3 声发射信号的处理技术

1．3．1 声发射信号的特点

1．3．2 声发射信号特征参数分析

1．3．3 声发射信号的波形分析

1．3．4 声发射模态分析

1．4 国内外研究现状

1．4．1 声发射的研究现状

1．4．2 振动环境中螺栓连接结构状态辨识研究现状

1．5 本文的主要研究工作

1．5．1 目前存在的主要问题

1．5．2 本文的主要研究工作

1．6 本章小结

2 螺栓连接结构声发射检测的理论基础

2．1 微动的概念

2．2 微动磨损理论

2．3 微动损伤的影响因素

2．3．1 微动损伤的影响因素

2．3．2 微动磨损的影响特征

2．4 独管塔螺栓连接结构微动磨损的接触工况

3 独管塔螺栓连接结构的试验方案

3．1 试验试件及试验仪器

3．2 试验原理

3．3 试验过程

4 试验结果及分析

4．1 60cm独管塔中部连接部位声发射信号时域分析

4．1．1 螺栓连接从松动到半紧固状态(预紧扭矩1～3 N．m)

4．1．2 螺栓连接从半紧固到紧固状态(扭矩3～11 N．m)

4．1．3 螺栓连接从紧固到过紧状态(扭矩11～13 N．m)

4．1．4 本节小结

4．2 60cm独管塔中部连接部位声发射信号频域分析(FFT)

4．2．1 本节小结

4．3 60cm独管塔底部连接部位声发射信号时域分析

4．3．1 本节小结

4．4 60cm独管塔底部连接部位声发射信号频域分析(FFT)

4．4．1 本节小结

4．5 60cm独管塔底部连接部位声发射信号时域分析

4．5．1 本节小结

5 结论及展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果