摘要：为研究温度对超声波法识别螺杆紧固力的影响,以龙门大桥索夹MJ45螺杆为对象开展了螺杆紧固力检测方法的试验研究。首先,制作了室内单个螺杆模型,在环境试验室采用智能张拉设备将螺杆张拉至不同应力状态,调整环境温度,利用超声纵波检测方法研究不同温度下超声回波声时与螺杆紧固力的关系,从而建立了螺杆紧固力超声检测公式。其次,制作了具有8根螺杆的索夹足尺模型,将全部螺杆张拉至设计值,基于超声回波声时和单根螺杆紧固力检测模型,采用内插法得到拟合螺杆紧固力,并与足尺试验螺杆的实际有效紧固力进行对比,最后,通过试验结果对螺杆紧固力超声检测公式进行校正。研究结果表明,温度对超声回波声时的影响较大,但在不同温度下,螺杆应力差相同则回波声时差也相同,即此时的回波声时差不受温度影响,回波声时与拉力的斜率为3.9345×10^(−3)μs·kN^(−1)。在足尺试验中,单根螺杆超声拟合螺杆紧固力与实际的螺杆紧固力最大偏差约16%,提出螺杆紧固力超声检测公式的修正系数为1.12。研究结果可为实际工程的螺杆紧固力检测提供依据。

摘要：为了正确判定衬层"半固化"状态,更好地控制发动机质量,采用了超声纵波反射技术和激光测厚技术实时监测衬层固化反应过程,并针对衬层固化温度和普通超声探头工作环境要求设计了衬层固化过程超声实时监测系统,根据衬层厚度、纵波传播速度、声衰减系数的变化对衬层固化状态进行表征。监测结果表明,随着衬层固化反应的进行,衬层厚度和声衰减系数逐渐减小,纵波传播速度逐渐增大,完整反应了衬层固化状态的变化,能够判定衬层的"半固化"状态。

摘要：为研究拉拔法检测螺杆紧固力误差产生原因,提高测量精度,以龙门大桥索夹为研究背景,基于理论分析与模型试验相结合的方法研究拉拔法误差影响机制。构建拉拔法螺杆两阶段有效紧固力的力学模型;设计室内M27螺杆模型,并利用压力传感器对螺杆两端螺母紧固力进行检测,分析张拉过程中紧固力的变化规律,并对理论模型进行验证;以龙门大桥索夹MJ45螺杆和MJ56螺杆为对象,开展拉拔超声法的紧固力检测方法研究,分析不同紧固力条件下,螺母松动前后的超声声时差、螺杆伸长量、螺杆有效紧固力与张拉力之间的关系。研究结果表明:螺杆的紧固力并非恒定不变,而是随着检测张拉力的增加而逐渐增长,当张拉端螺母松动时,张拉力通常比初始有效紧固力高10%~20%;拉拔超声法能够准确捕捉螺母松动的关键时刻;并由此提出了1.1~1.2的检测折减系数,以校准检测过程中可能出现的误差。研究结论可为实际工程的螺杆紧固力检测提供依据。

摘要：服役状态下的大口径管道内部存在较大应力,严重影响管道的抗腐蚀能力、抗疲劳强度等性能,因此实现对其内部应力的在线监控至关重要。基于单向及两向应力状态下超声纵波声弹性理论,通过设计二维平面应力超声纵波测试系统及薄膜应力测试施力装置,进行了单向及两向应力状态下声弹性效应试验,验证了理论的准确性。目前工程上主要应用单向应力状态下的声弹性理论测量管道应力分布,但对比两种应力状态下声弹性理论方程可知,单向应力状态下的声弹性方程忽略了应力方向与声波传播方向之间的夹角对应力测量的影响,基于此,进行了一系列探究试验,得出了应力方向与声波传播方向之间的夹角对应力测量的影响规律。

摘要：以研制磁致伸缩式超声波传感器为目标 ,分析了磁致伸缩式超声波传感器的工作原理———磁致伸缩效应及逆效应 ,重点讨论传感器结构设计及线圈参数选择计算 ,制作了磁致伸缩式超声波传感器。本文研制的传感器在脉冲激励电流的作用下 ,可在细丝中激发超声波 ,同时还可以接收细丝中传播的超声波 ;该传感器既可以激发扭转波 ,又可以激发纵波。可用于测量液位、温度、液体密度和材料的声速、弹性模量等物理量。

摘要：以超声波测量方法,准确、快速测量悬索桥已紧固索夹螺杆轴力,利用螺杆张拉设备张拉目标螺杆至荷载水平,获取此状态下螺杆加持长度,依据回声波与螺杆轴力相关性理论计算该螺杆无应力回波声时,获得螺杆轴力数据。基于此,首先对钢桁梁悬索桥索夹螺杆轴力的超声波测量技术进行研究。然后结合实例项目,采用不同夹持长度的6根型号为M52的索夹螺杆完成MTS张拉试验,将已紧固索夹螺杆张拉至设计荷载水平后,计算螺杆无应力回波声时理论值,并与实测数据比对。研究结果显示:无应力回波声时理论值与实测值之间的轴力偏差及两者均值对应的轴力偏差分别为3.38%和0.31%;结合实测数据,证实该检测方法在工程项目中应用效果良好,可适用于螺杆长度公差较小、要求全桥快速普检情况,通过获取小批量抽测螺杆的无应力回波声均值,以获得全桥螺杆的轴力数据。