[发明专利]一种振动激励下螺栓预紧力的机电阻抗监测方法

摘要

本发明涉及一种振动激励下螺栓预紧力的机电阻抗监测方法，在待测螺栓一侧粘贴压电陶瓷PZT，螺栓与PZT片的主形变方向共线，将压电片的引出线连接在阻抗分析仪上；将激振器固定在待测结构下方，并依次与信号放大器、信号发生器相连接；设置阻抗分析仪的扫频范围；同时信号发生器发出固定频率的正弦脉冲信号作为激振器的输入信号，改变螺栓预紧力，使其由完全松动逐步变为完全拧紧状态，每次改变预紧力大小之后，打开信号放大器，使激振器激励待测结构，采集不同预紧力下的阻抗实部数据，将螺栓完全拧紧时的工况选为标准工况；在所得阻抗实部数据中选取敏感频段；计算不同预紧力下该敏感频段的松动指标RMSD；利用上述松动指标以及标准工况下阻抗实部，即可衡量螺栓松动程度。

主权项

1.一种振动激励下螺栓预紧力的机电阻抗监测方法，其特征在于步骤如下：步骤1：在待测螺栓一侧粘贴压电陶瓷PZT，螺栓与PZT片的主形变方向共线，将压电片的引出线连接在阻抗分析仪上；步骤2：将激振器固定在待测结构下方，并依次与信号放大器、信号发生器相连接；步骤3：设置阻抗分析仪的扫频范围；同时信号发生器发出固定频率的正弦脉冲信号作为激振器的输入信号，改变螺栓预紧力，使其由完全松动逐步变为完全拧紧状态，每次改变预紧力大小之后，打开信号放大器，使激振器激励待测结构，采集不同预紧力下的阻抗实部数据，将螺栓完全拧紧时的工况选为标准工况；步骤4：在步骤3所得阻抗实部数据中选取敏感频段，选取原则为不同预紧力下该频段阻抗实部峰值频率变化大于100HZ或峰值大小变化大于50；步骤5：计算不同预紧力下该敏感频段的松动指标RMSD,该指标由下面的公式确定：其中为螺栓完全拧紧时第i个频率点的阻抗实部，为螺栓松动后第i个频率点的阻抗实部；步骤6：利用上述松动指标以及标准工况下阻抗实部，即可衡量螺栓松动程度。