Page 82 - 无损检测2022年第三期
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郭沫呈, 等:
温度影响下的螺栓轴向应力超声检测
轴向应 力 系 数, 以 60 MPa 为 梯 度 进 行 高 应 力 下 螺栓 Ⅰ 的温度声时修正因子ο , 结合式( 17 ) 在两者
( 0~300 MPa ) 的 检 测 精 度 验 证, 验证结果及检测 预置轴向应力为 0 , 100 , 200 , 300 MPa的状态下, 在
误差曲线如图 3 所示。 环境箱内进行预置温度为0 , 10 , 20 , 30 , 40℃ 的温度
影响修正检测。按照 0~300 MPa拟合的轴向应力
系数进行计算, 得到温度修正后的检测应力误差分
布如图 4 所示。
图 4 两个螺栓温度修正后的检测应力误差分布
由图 4 可 知, 采 用 文 章 提 出 的 温 度 修 正 模 型
对螺栓 按 照 上 述 应 力 与 温 度 范 围 进 行 温 度 修 正
图 3 螺栓的轴向应力检测精度验证结果及检测误差曲线 后, M20×130 螺栓 Ⅰ 的检测应力与预置应力的偏
由图 3 可知, 采用文章提出的应力检测模型对 差为 3.31~10.22 MPa , 而 M20×80 螺 栓 Ⅰ 的 偏
上述同材料但长度不同的螺栓组进行轴向应力检测 差则为 3.25~19.03 MPa 。 由 此 可 见 该 模 型 对 温
时, 随着预置应力的增大, 检测误差值大致呈较为平 度影响具有较高的修正精度, 温度声时修正因子ο
缓的上升趋势。由于是采用 M20×130 螺栓 Ⅰ 的拟 适用于同材料螺栓间的温度修正且具有足够的修
合关系式进行验 证 的, 故 其 自 身 误 差 最 小 ( 为 0~ 正精度。
15.1MPa ), 而其余同型号与同材料的螺栓检测误
3 结语
差较为接近, 前者为 1.1~24.3 MPa , 后者为 1.9~
26.9MPa 。由此可见文章提出的横纵波检 测模型 采用横纵波结合的方式进行螺栓轴向应力检测
具有足够的可靠性, 采用该模型对同材料螺栓进行 的研究, 提出的检测模型较目前公开的模型更为简
轴向应力检测时, 亦可得到较高的准确性。 化, 且直接建立了轴向应力与纵波、 横波渡越时间比
由表 1 与ο 的定义式可知 M20×130 螺栓 Ⅰ 的 的平方之间的关系, 得到前者越大后者也随之增大
-4 -4 的结论, 同时能够实现温度对声时影响的修正, 可用
ο= ( 1-1.0267×10 · ΔT )/( 1-2.0001×10
· Δ T ), 为验证检测模型的温度影响修正精度以及 于同材料不同长度螺栓的轴向应力评估与温度影响
ο 是否适用于同材料螺栓的温度修正, 以该螺栓及 修正, 有效提高工程应用的工作效率。
其同材料 M20×80 螺栓 Ⅰ 为对象, 采用 M20×130 ( 下转第 67 页)
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2022 年 第 44 卷 第 3 期
无损检测
