基于HHT的法兰螺栓连接松动实验研究.pdfVIP

2014年 1月 机床与液压 Jan．2014 第42卷 第 1期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．42No．1 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．01．002 基于HHT的法兰螺栓连接松动实验研究 张永娟，曾国英，赵登峰，权玉 (西南科技大学制造科学与工程学院，四川绵阳621010) 摘要：通过对随机激励下法兰螺栓连接结构的响应信号进行HHT分析，得到了各固有模态函数 (IMF)的能量分布规 律和不同预紧力下响应信号的时频谱。结果表明：IMF能量分布百分比在不同预紧力下有较强的规律 ，能较好地反映螺栓 连接结构的松动情况；HHT三维时频谱图直观地反映了能量分布随着预紧力的变化情况，说明选用具有 自适应性的HHT 对振动环境下法兰螺栓连接结构进行分析较合适。 关键词：随机激励；螺栓连接；希尔伯特黄变换 ；能量分布 中图分类号 ：TP391 文献标识码 ：A 文章编号：1001—3881(2014)1—004—3 ExperimentalResearchontheBoltJointsLoosenessBasedonHHT ZHANGYongjuan，ZENGGuoying，ZHAODengfeng，QUANYu (SchoolofManufacturingScienceandEngineering，SouthwestUniversityofScienceand Technology，MianyangSiehuan621010，China) Abstract：TheHilbert—Huangtransform (HHT)wasproposedtoanalyzetheresponsesignalofflangebobjointsstructureunder randomexcitation．Theenergydistributionlawofeveryintrinsicmodefunction(IMF)，themarginalspecturmandtime—rfequency spectrum ofresponsesignalunderdifferentpreforeewereobtained． ItisshownthatthepercentageofIMFenergydistributionhasstrong ruleunderdifferentpreforce，whichcanwellreflectthelooseconditionofboltjointsstructure；theHHTthreedimensionaltime—fre— quencyspecturm canintuitivelyshow thesituationofeneryg distributionwith preloadchanges，and usingadaptiveHHT toanalyze flangeboltjointssturctureundervibrationenvironmentismoresuitable． Keywords：Randomexcitation；Boltjoints；Hilbert—Huangtransfomr ；Eneryg distribution 螺栓连接结构广泛应用于机械系统中，是机械设 特一黄变换 (Hilbe~．HuangTransform，HHT)是 备中较为薄弱的部位。尤其是在振动环境下，会导致 美国宇航局 (NASA)的NordenEHUANG等在 1998 连接部位应力松弛和局部变形，进而导致连接松动和 年提出的一种信号分析方法，它从根本上摆脱了傅里 滑移 ，从而导致系统结构在不同的动载荷下出现一 叶变换的束缚，是一种更具适应性的时频变换方法体 定的非线性特性。近年来国内外众多学者对螺栓连接 系。作者采用HHT对振动环境下螺栓连接结构进行