Page 67 - 无损检测2021年第四期

赵新玉, 等:

高强度发动机螺栓轴向应力的测量

图 3 发动机缸体螺栓轴力与 T p M-T s 拟合曲线 图 6 B 款轴承螺栓实测应力曲线

图 7 缸体螺栓实测应力曲线
图 4 发动机轴承螺栓轴力与 T p M-T s 拟合曲线
从图 3 , 4 可以看出, 是相同材料不同牌号的高 4 结语

强度螺栓在较低轴力载荷作用下的轴力与 T p M-T s
实际测量过程中, 无需测量螺栓的伸长量以及

的拟合曲线近似 直线, 但 当 加 载 轴 力 超 过 120kN
螺栓全长, 在螺栓轴向长度未知的情况下, 可以测量
的斜率开始发生变化。从拉
时, 拟合曲线 T p M-T s
栓体轴向应力。标定测量过程与实际测量过程均操
伸对比图可以看出, 缸体 B 款螺栓比 A 款螺栓的数
作简单, 测量时间相对较短, 测量效率较高。在高负
据曲线更加离散, 表明 A 款螺栓之间的材料差异性
荷加载下, 螺栓轴向应力测量的实际值与理论值平
更大, 拧紧时轴力的离散也更大。将测定的数值储
均误差小于 5% 。
存在计算机中, 当实测已紧固螺栓应力时, 可根据式
参考文献:
( 30 ) 求出相应的轴力。实测轴承螺栓 56 根, 包括
[ 1 ] 李光, 莫亚梅, 吴努 . 螺栓轴向应力测量技术的研究概
28 根 A 款轴承螺栓和 28 根 B 款轴承螺栓, 预计发
况及展 望 [ J ] .南 通 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版), 2009 , 8

动机轴承螺栓加载的轴力为140kN~150kN , 发动
( 3 ): 67-71.

机缸体螺栓加载的轴力为 130kN~140kN 。实际 [ 2 ] 杜刚民, 李东风, 曹树林, 等 . 螺栓轴向应力超声测量技

系统测量结果如图 5~7 所示。 术[ J ] . 无损检测, 2006 , 28 ( 1 ): 20-22 , 25.
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图 5 A 款轴承螺栓实测应力曲线
[ 7 ] 江泽涛, 朱士明 . 纵横波测已紧固螺栓轴向应力[ J ] . 应
由图 5~7 可知, 实测值与预加载力之间的差值
用声学, 2000 , 19 ( 1 ): 16-21.
较小, 缸体螺栓不同位置处最大轴力与最小轴力的 [ 8 ] 费业泰 . 误差理论与数据处理[ M ] . 北京: 机械工业出

差值小于 15kN , 同款轴承螺栓不同位置处的最大 版社, 2015.

轴力与最小轴力的差值小于 1kN , 满足发动机螺栓
测量精度要求。
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2021 年 第 43 卷 第 4 期

无损检测