基于预紧力工况下的原位螺栓超声检测研究

• 作者: 王锋 李雄兵
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 关键词: 螺栓 预紧力 超声原位检测 缺陷定量 CIVA仿真
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 高速铁路技术与智慧交通|High-speed Rail Technology and Intelligent Transportation
• 页码范围: 38-45
• 页数: 8页
• 分类号: TB255
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20200833

摘要

高铁制动盘螺栓疲劳裂纹可能会危害列车行车安全,有必要进行原位检测.但常用小角度纵波检测未考虑原位状态下预紧力的影响,螺栓缺陷定量精度不足.运用CIVA软件对原位螺栓裂纹进行仿真并优化检测工艺;利用有效弹性常数法表征螺栓在应力诱导下的宏观各向异性,研究预紧力对缺陷定量的影响规律.建立原位状态的螺栓模型,分析折射角,晶片尺寸,频率和带宽对螺栓声场和缺陷回波的影响,选择最佳工艺参数.基于此参数,模拟不同预紧力下不同尺寸缺陷的回波.研究结果表明:不同预紧力下回波幅值不同.最后,绘制缺陷大小-波幅曲线图,实现螺栓缺陷定量分析.对实际螺栓开展原位检测,结果表明考虑预紧力后,缺陷定量误差降低了12％.