[發明專利]一種法蘭緊固螺栓松動無損檢測方法及其系統

有效

• 申請號: 201710018375.4
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106768967B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 陳國達;陳洋;曹慧強;計時鳴;郗楓飛
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

一種法蘭緊固螺栓松動無損檢測方法，包括如下步驟：標定、設置工況、模態實驗、數據分析。還包括使用本發明方法的系統，包括試件用細繩懸掛，呈自由下垂狀態；試件的表面上下均勻排列若干個加速度傳感器，加速度傳感器通過數據傳輸線連接模態分析儀的輸入端，模態分析儀的輸出端連接計算機系統的輸入端；用于敲擊試件的力錘上設有力傳感器，力傳感器通過數據線連接模態分析儀的輸入端。

技術領域

本發明涉及一種無損檢測方法，尤其是涉及一種法蘭緊固螺栓松動無損檢測方法。

背景技術

螺栓連接是工程中大量使用的裝配形式。在受力、振動等環境因素的作用下，螺栓很可能會發生松動，這樣不但會影響連接結構的正常使用，嚴重時還會導致安全事故的發生。因此針對螺栓松動的無損檢測方法一直受到研究者的關注。

在現有技術中，對于一些大型法蘭螺栓連接結構的檢測技術一般可分為局部檢測和整體檢測。局部檢測針對的是具體的結構構件，如X光射線探傷、磁粉探傷、超聲波探傷、滲透探傷、渦流探傷等方法，這些檢測方法通常需要接觸被測構件，在結構目標明確時較常使用，但是局部檢測方法工作復雜，花費比較高，無法對大型復雜結構或者事先無法預測損傷位置的結構進行全面檢查；整體檢測方法可以分為靜力檢測方法和動力檢測方法。傳統的靜力檢測方法是對結構進行靜載實驗，測出與結構性能相關的靜力參數，如變形、撓度、應變、裂縫等，但是靜力試驗耗時耗力；動力檢測方法主要是對被檢測結構與標準結構進行對比，一旦測試結構不同于標準結構，就會在動力指紋上顯示出來，主要包括頻率、振型、柔度、應變、功率譜、頻率響應系數等。雖然，現有技術中已經有多種無損檢測方法，但是各種檢測方法都有它的適用范圍和局限性，因此需要發展一種新型無損檢測方法來評估法蘭緊固螺栓連接的實際狀態。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提出一種法蘭緊固螺栓松動無損檢測方法，并成功應用于法蘭緊固螺栓檢測領域。

一種法蘭緊固螺栓松動無損檢測方法，包括如下步驟：

步驟1，標定，具體包括：

11.在標定試件的正面并沿著該標定試件的表面上下均勻排列八個加速度傳感器，標記每個傳感器的編號；

12.所述的試件用柔性繩懸掛于懸架上，避免與地面接觸，使試件處于自由下垂狀態；

13.所述的力錘由錘頭、錘帽、錘把、以及力傳感器組成，在標定試件的正面或者背面采用力錘對標定試件一個或者多個位置錘擊標定試件；

14.各加速度傳感器拾取所述力錘對所述標定試件的所述一個位置或者多個位置所實施的錘擊動作而產生的敲擊信號，所述的加速度傳感器將力錘敲擊信號轉換為電信號，并將信號送入模態分析儀；

15.模態分析儀將所述的電信號經過放大、濾波以及對應的模態提取后送入計算機處理系統；

16.所述的計算機系統及分析軟件建立測量點的模型，對所述的信號分別處理形成對應的響應函數和響應穩態圖，根據模態穩態圖選擇相應的模態頻率進行對比分析論證；

步驟2.設置工況

將工況設置為七種：工況1是所有的24顆螺栓全部擰緊(預緊力為額定值)；工況2是按順時針順序1個螺栓預緊力降為零，其他23個擰緊；工況3是按順時針順序4個螺栓預緊力降為零，其他20個擰緊；工況4是按順時針順序8個螺栓預緊力降為零，其他16個擰緊；工況5按順時針順序12個螺栓預緊力降為零，其余12個擰緊；工況6是按順時針順序16個螺栓預緊力降為零，其余8個擰緊；工況7按順時針順序20個螺栓預緊力降為零，其余4個擰緊。

步驟3，模態實驗，具體包括