基于螺母外側壓電材料阻抗峰值頻率變化的螺栓松動監(jiān)測.pdf

1、螺栓作為主要的聯(lián)接和傳力零件，被廣泛地應用在工程實際中，它的安全性能直接關系到整個機構的安全。螺栓聯(lián)接松動可能引起整個結構和設備發(fā)生故障，甚至會造成災難性的事故，而螺栓的松緊程度以及疲勞損傷情況又往往難以直接判斷，為了避免由此帶來的災難性后果，對螺栓進行實時在線健康監(jiān)測顯得尤為重要。對于地腳螺栓之類埋藏于結構中的螺栓聯(lián)接結構，從螺母外側面上的壓電材料中提取信息十分方便。因此本文采用基于螺母外側壓電材料阻抗峰值頻率變化的方法對螺栓聯(lián)接狀態(tài)

2、進行監(jiān)測，主要內容如下:
　　(1)從理論上分析了機電耦合結構的電導納公式并引入了逐點動態(tài)剛度理論。由于結構動態(tài)剛度的改變將會影響壓電材料的諧振頻率，而螺栓的軸向力變化將會影響結構動態(tài)剛度的改變，從而使螺栓的軸向力與耦合結構的導納峰值頻率之間建立了關系，為監(jiān)測螺栓預緊力大小提供了理論支持。
　　(2)對螺母的受力狀態(tài)進行有限元仿真，揭示螺母側面應力狀態(tài)與螺栓預緊力之間的關系。結合動態(tài)剛度理論，提出在螺母側面粘貼壓電材料，通過