基于非线性超声理论的销轴连接承载状态监测

作     者：霍林生 张晨晨 HUO Linsheng;ZHANG Chenchen

作者机构：大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024 

出 版 物：《振动．测试与诊断》 (Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis)

年 卷 期：2023年第43卷第3期

页      面：609-614,626页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 081402[工学-结构工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52178274) 

主　　题：销轴 监测 压电陶瓷 非线性超声 2次谐波 

摘      要：针对传统线性超声方法对于界面接触状态的微小改变不敏感的问题,提出了基于非线性超声理论的销轴连接承载状态监测方法。首先,分别在销轴和耳板上各安装1个压电陶瓷片用于发射和接收超声波信号,利用非线性超声理论分析接收信号的2次谐波来识别销轴连接的荷载;其次,对超声波在销轴和耳板间的传播机理进行理论研究,基于粗糙界面的接触声学非线性原理建立了线性和非线性特征参数与界面压力之间的关系;最后,通过销轴连接装置的试验研究,对理论分析结果进行验证。结果表明,线性特征参数无法识别出销轴连接状态的微小改变,而基于2次谐波的非线性特征参数能有效识别全部试验荷载工况下销轴连接状态的改变。