摘要:为了建立快速简便的螺栓预紧力测量技术,在介绍超声法测定螺栓应力原理的基础上, 推导了超声波在螺栓两端传播时间计算公式,并以此建立了螺栓预应力标定计算模型,对模型开 展了现场试验。试验结果表明:超声纵波传播速度测量螺栓预紧力的方法,在 9 5 % 置信度的条件 下测量误差矣10 MPa。使用小型便携式仪器,操作简便,在扭紧螺栓的过程中同时进行测量,每 次测量所需时间不超过3 min。建议进一步扩大模型的标定应力范围;进一步对模型进行改进,在 用螺栓不必松开就可以测量其承受的应力,以减小测量误差。所得结论为螺栓承受预紧力和工作 应力的现场检测提供了 一种新方法。 关键词:高强螺栓;预紧力;超声波;传播速度;纵波;

笔者开发的通过测量超声纵波传播速度测量螺 栓预紧力的方法,在 9 5 % 置信度的条件下测量误 差矣 10 MPa。使用小型便携式仪器,操 作 简 便 , 在扭紧螺栓的过程中同时进行测量,每次测量所需 时间不超过3 min。可以开展现场检测应用,并在 应用中进一步考核。上述方法只是一项阶段性成 果 ,有明显的局限性和缺点,表现在:①方法要求 测量 2 次超声纵波在螺栓内的传播时间,一 次在螺 栓不受力的条件下进行,另一次在受预紧力或工作 应力的条件下进行,进一步改进的方向是,只需要 在受力条件下进行测量,在用螺栓不必松开就可以 测量其所承受的应力;②标定应力的范围较小,只 有 80 MPa, 有必要扩大到 200 M Pa以上;③误差 仍然偏大,有必要进一步减小。

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