基于压电阻抗技术的螺栓松动检测试验研究.pdfVIP

第27卷 第 10期 传 感 技 术 学 报 Vo1．27 No．10 2014年 10月 CHINESE JOURNALOF SENSORSANDACTUATORS 0ct．2014 ResearchonBoltLoosenDetectionBasedonPiezoelectricImpedanceTechnology WANGTao ，gANGZhiwu，SHA0Junhua，ILlYourong (KeyLaboratoryofMetallurgicalEquipmentandControl0厂胧n ofEducation，WuhanUniversityofScienceandTechn0logy，Wuh0n430081 ， Chinn) Abstract：Fortheproblem ofboltloosenessintheengineeringstructurethepiezoelectricimpedancebasedmethod ， isinvestigatedandappliedtodetecttheboltloosenessstatus，andtheuniversaltestingmachineisusedtosimulate thechangesofboltpre—tighteningforceon theboltedsturcturefortheexperiments ． Underdifferentpre—tightening force，theimpedanceanalyzerisutilizedtomeasuretheimpedanceofthePZT(LeadZirconateTitanate) piezoelectricpatcheswhichpastedonthemainstructure．Exploitingtherootmeansquaredeviation(RMSD)valueof admittanceoftherealpart，thedegreeofboltloosenessisidentified．Theresultsshow that，thedamageindicators tendedtodecreasewhiletheboltpre-·tighteningforceincreaseandthechangeofboltpre—tighteningforcecouldbe identifiedbytheRMSD；boththepositionofPZTandtheroughnessofcontactsurfacehavecertaininfluencesonthe resultsofdamageindicator． Keywords：healthmonitoring；boltlooseness；piezoelectricimpedance；damageindicator EEACC：7110；7130 doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2014．10．004 基于压 电阻抗技术的螺栓松动检测试验研究术 王 涛 ，杨志武，邵俊华，李友荣 (武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室，武汉 430081) 摘 要 ：针对工程结构中螺栓松动问题，采用万能试验机对螺栓联接结构进行加载模拟螺栓预紧力的变化，在不同螺栓预紧 力作用下 ，测量螺栓联接结构上所安装的压电材料的阻抗变化，利用压电导纳实部均方根偏差 (RMSD)对螺栓的松紧程度进 行识别 ；分析损伤指标 (RMSD)随预紧力变化的规律和压电材料安装位置及联接结构接触面粗糙度对损伤指标的影响。试验 结果表明：在不同频率段和不同预紧力的作用下，随着预紧力的增大，损伤指标呈减小的趋势；压电材料的安装位置和接触面 粗糙度对损伤指标测量结果均