振动环境中螺栓连接结构连接状态的声发射参数辨识方法研究

摘要

螺栓连接具有承载能力强、可靠性高、耐久性长、使用维护简便等优点，被广泛应用于核能、航空航天、土木等工程领域中。振动环境下螺栓连接的连接状态如发生滑动、分离甚至松脱等现象，将严重影响结构的功能性和安全性。对螺栓连接的状态监测和辨识是结构健康监测研究的前沿热点。
　　 声发射技术是一种能够满足实时动态检测的新型无损检测诊断技术，在振动环境下，螺栓连接结构由于界面间的微动作用产生声发射信号，利用声发射技术可对螺栓连接结构的微动损伤程度及损伤发展趋势做出判断和预测，进行螺栓连接结构的状态辨识。
　　 本文结合导师所承担的国家自然科学基金重点项目，开展螺栓-法兰连接结构声发射试验，提取典型连接结构在不同连接状态下的声发射响应信号，利用参数分析法对声发射检测波形进行时域分析，建立振动环境中连接结构状态与特征参数之间的相关关系，运用声发射特征参量表征螺栓连接结构微动磨损程度从而辨识连接结构的连接状态，并从微观摩擦磨损角度研究螺栓-法兰连接结构产生声发射的机理。

目录

文摘

英文文摘

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 声发射检测的基本原理

1.2.3 声发射技术的特点

1.3 声发射信号处理技术

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 声发射技术的研究现状

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

2 微动磨损

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 螺栓-法兰结构微动磨损接触工况

3 螺栓-法兰连接结构连接状态的试验方案

3.1 试验试件与设备仪器

3.2 试验原理

3.3 试验过程

4 实验结果及分析

4.1 加速度对声发射特性的影响

4.1.1 幅度

4.1.2 振铃计数率

4.1.3 能量

4.1.4 本节小结

4.2 加速度对材料微动磨损的影响

4.3 预紧扭矩对连接构件产生声发射特性的影响

4.3.1 幅度

4.3.2 振铃计数率

4.3.3 能量

4.3.4 本节小结

4.4 预紧扭矩对微动磨损的影响

4.5 频率对连接构件产生声发射特性的影响

4.5.1 幅度

4.5.2 振铃计数率

4.5.3 能量

4.5.4 本节小结

4.6 频率对螺栓-法兰连接构件微动磨损的影响

结论及展望

1 结论

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