Page 111 - 无损检测2023年第九期
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项兴华, 等:

   水轮机涡轮螺栓多通道超声波应力智能监测系统

                                的 2 / 3 , 此外, 螺栓     用超声波测定35CrMo钢螺栓轴向弹性应力的计算
   般不超过螺栓材料屈服强度 σ s
                                                     模型。
   在施拧时的最大预紧力不得超过材料屈服强度σ s

   的7 / 8 。由表1可知, 所测量螺栓的轴向应力值均                            ( 4 )水轮机涡轮螺栓轴向应力实际测定结果表
   在要求范围内。                                           明, 螺栓轴向应力值均满足标准要求。

  5 结论                                               参考文献:


      ( 1 )针对 35CrMo钢螺栓轴向弹性应力测定,                     [ 1 ]  惠晶. 新能源发电与控制技术[ M ] .2版. 北京: 机械工
   开发了一种专用超声横波 - 纵波探头。由专用超声                               业出版社, 2012.
                                                     [ 2 ]  骆国防. 电网设备超声检测技术与应用[ M ] . 上海: 上
   横波 - 纵波探头、 通道转换器、 超声仪、 外部工控机,
   构建了一套24通道超声波水轮机螺栓轴向弹性应                                 海交通大学出版社, 2021.
                                                     [ 3 ]  刘元秀, 张光蓉. 俄罗斯萨彦 - 舒申斯克水电站事故及
   力智能检测系统。
                                                          启示[ J ] . 四川水力发电, 2013 , 32 ( 5 ): 133-139.
       ( 2 )基于 FPGA 技术及数据算法, 通过开发的

                                                     [ 4 ]  江泽涛. 温度对超声波波速及应力测量的影响[ J ] . 无
   系统软件, 实现了利用超声横波 - 纵波测定和计算
                                                          损检测, 1999 , 21 ( 6 ): 245-248.
   35CrMo钢螺栓轴向弹性应力的功能。                               [ 5 ]  贺玲凤, 刘军. 声弹性技术[ M ] . 北京: 科学出版社, 2002.

       ( 3 )经拉伸试验测定, 在弹性范围内 35CrMo                   [ 6 ]  陈远林. 基于声弹性效应的航空发动机螺栓连接装配
   钢螺栓超声波纵波与横波声时比与弹性应力的关系                                 应力测量方法研究[ D ] . 哈尔滨: 哈尔滨工业大学,

   为 σ=-49943.118S l S t+90393.469 , 以此作为利               2021.

                      /
                                                                                                 
   ( 上接第38页)

      ( 1 )以孔隙率标准试块为基准的超声波穿透法                        行2%孔隙率验收评价, 虽然验收严格了, 但满足了
   C扫描检测可实现对碳纤维复合材料层压板2%孔                            客户要求。

   隙率生产线的监控和评价, 获得的结果一致性和重                                ( 6 )复合材料中最严重的缺陷是分层, 超声波
   复性能满足工程规范的要求。                                     穿透法 C扫描对典型分层进行检测和评价时, 有专
       ( 2 )不同碳纤维复合材料中孔隙大小不同, 同                      门的验收阈值。在零件厚度较小( 小于 30 层) 时,

   一材料中孔隙大小因固化状态而不同。孔隙的大小                            2%孔隙率验收阈值比典型分层的验收阈值小, 在零
   和分布影响孔隙率衰减曲线。孔隙越大, 衰减量越                           件厚度较大( 大于30层) 时, 2%孔隙率验收阈值比
   大, 孔隙率衰减曲线斜率越大。所以, 孔隙率曲线会                         典型分层的验收阈值大很多, 故需在判断清楚异常
   因材料不同或同一材料中固化状态的不同而不同。                            显示的性质后, 选择正确的验收阈值, 以减少漏检或
       ( 3 )超声检测复合材料孔隙率时, 超声波衰减                      误判。

   量会因检测频率的增大而增大, 取决于超声波波长                                ( 7 )许多碳纤维复合材料结构或区域不适合用

   和孔隙大小之间的关系。超声检测复合材料孔隙率                            超声检测评价孔隙率。例如, T 形结构圆弧填角区

   时应考虑选择较大的频率, 因为其会使孔隙率的检                           域, 内外半径圆弧表面不平行的圆弧区域, 层压板变
   出灵敏度增大、 阈值增大。因此, 孔隙率厚度衰减曲                         厚度斜坡区域, 蜂窝夹芯结构蒙皮中的孔隙率检测
   线是某种复合材料在某种超声检测设备设置下检测                            与控制区域等。

   的曲线。
       ( 4 )孔隙率厚度衰减曲线因孔隙率标准试块鉴                       参考文献:

   定标定而不同, 因此, 孔隙率厚度衰减曲线是某种复                          [ 1 ]  周正干, 黄凤英, 魏东. 复合材料孔隙率超声检测方法
   合材料以其孔隙率标准试块为基准, 在某种超声检                                 综述[ J ] . 航空制造技术, 2009 , 52 ( 15 ): 104-106.
   测设备设置下检测的曲线。                                       [ 2 ]  李建国. 碳纤维复合材料孔隙率及其检测方法[ J ] . 纤

       ( 5 )在厚度层数超过40时, 孔隙率厚度衰减曲                           维复合材料, 2012 , 29 ( 4 ): 20-23.
   线的斜率变小, 这是因为随着厚度的增加复合材料                            [ 3 ]  沈建中, 林俊明. 现代复合材料的无损检测技术[ M ] .
   本身衰减量会受仪器动态范围限制而导致测量数据                                  北京: 国防工业出版社, 2016.
                                                      [ 4 ]  李家伟, 陈积懋. 无损检测手册[ M ] . 北京: 机械工业
   失真。在实际检测中, 对于厚度层数超过40的复合
   材料层压板, 可用层数40的2%孔隙率验收阈值进                                出版社, 2002.
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