Проверка напряжения болтов

Тестирование напряжений болтов является ключевой технологией для оценки состояния внутреннего напряжения болтов в течение длительного срока службы или в определенных условиях. Его основная цель - обеспечить надежность соединения, проверить свойства материала и предотвратить риск отказа из - за ослабления или концентрации напряжений.

Тестирование напряжений болтов является ключевой технологией для оценки состояния внутреннего напряжения болтов в течение длительного срока службы или в определенных условиях. Его основная цель - обеспечить надежность соединения, проверить свойства материала и предотвратить риск отказа из - за ослабления или концентрации напряжений. Ниже представлены пять аспектов принципов тестирования, методов, стандартов, влияющих факторов и применения оборудования:

I. Принцип обнаружения

Тестирование напряжений болтов основано на механических и акустических свойствах материала и отражает значение напряжения тяги, измеряя изменения физической величины, вызванные напряжением (например, скорость звука, деформация, смещение и т. Д.). Его основные принципы включают:

Эффект акустической эластичности: когда ультразвук распространяется в материале, напряжение вызывает изменение скорости звука, которое может быть рассчитано путем измерения скорости звука или времени полета (TOF). Например, при увеличении осевого напряжения болта ультразвуковая скорость звука линейно уменьшается и может быть точно преобразована в значение напряжения путем калибровки кривой.

Эффект деформации - сопротивления: резистивный тензодатчик, прикрепленный к поверхности болта, изменяет сопротивление при деформации болта, преобразует изменение сопротивления в значение деформации через мост Уистона, а затем вычисляет напряжение в сочетании с модулем упругости материала.

Принцип искажения решетки: Рентгеновская или нейтронная дифракция косвенно измеряет остаточное напряжение путем анализа изменения расстояния между решетками материала и подходит для анализа распределения поверхностных или глубоких напряжений.

II. Методы обнаружения

В соответствии с сценарием обнаружения и требованиями точности метод обнаружения напряжения болта можно разделить на две категории: неразрушающее обнаружение и разрушительное обнаружение:

Неразрушающее обнаружение:

Ультразвуковое определение напряжения:

Принцип: Используя эффект акустической упругости, вычисляйте напряжение путем измерения времени распространения ультразвука в болте или изменения скорости звука.

Преимущества: Не нужно разрушать болты, можно контролировать состояние обслуживания в режиме онлайн, подходит для высоких температур, высокого давления и других суровых условий.

Применение: обнаружение ключевых болтов в аэрокосмической, ядерной и ветроэнергетической областях, таких как болты лопастей двигателя, болты сосудов под давлением ядерного реактора.

Обнаружение магнитоупругих напряжений:

Принцип: На основе магнитной анизотропии ферромагнитного материала изменение напряжения приводит к изменению магнитной проводимости, а изменение напряжения тяги магнитного поля измеряется с помощью магнитного датчика.

Преимущество: скорость обнаружения, подходит для массового скрининга.

Ограничение: применяется только к ферромагнитным материалам (например, углеродистая сталь, сплавная сталь).

Рентгеновская дифракция:

Принцип: Когда рентгеновские лучи проникают в материал, изменение расстояния между решетками приводит к смещению угла дифракции и вычисляет напряжение путем измерения смещения.

Преимущество: высокая точность для анализа распределения поверхностных или околоповерхностных напряжений.

Ограничения: оборудование дорогое, эффективность обнаружения низкая, требуется профессиональная эксплуатация.

Разрушительное обнаружение:

Метод бурения:

Принцип: при бурении скважины на поверхности болта высвобождается остаточное напряжение, исходное напряжение рассчитывается путем измерения изменений деформации вокруг скважины.

Ограничение: болты должны быть повреждены, только для однократного обнаружения или анализа отказов.

Метод разреза:

Принцип: режущий болт получает сечение и косвенно оценивает состояние напряжения с помощью анализа золотой фазы или теста на твердость.

Ограничение: разрушение болтов, только для лабораторных исследований или анализа причин отказа.