超声幅值差法测量螺栓轴向应力研究

作者：张葆青; 辛越峰; 陈爽^*; 王卫东^*

来源：中国测试, 2022, 48(11): 15-21.

• 散射衰减
• 声时差(TOF)
• 幅值差
• 螺栓应力测量

该文基于受载多晶体介质中的超声波散射衰减理论，针对传统渡越时间法（TOF）对螺栓轴向应力测量精度较低的问题，提出一种利用超声回波幅值衰减的螺栓轴向应力测量方法。首先，推导瑞利散射范围内多晶材料中纵波和横波衰减系数，进一步得出螺栓受载前后的超声回波幅值与应力依赖关系的理论模型。此外，对理论模型进行数值仿真，验证模型的可行性。随后，搭建螺栓轴向应力超声测量系统，对比分析TOF法和幅值差法测量螺栓轴向应力的实验结果。实验结果表明，该文提出的基于超声散射衰减的幅值差法优于传统的TOF法，具有一定的工程应用价值。

• 单位
  中国工程物理研究院流体物理研究所; 西安电子科技大学; 机电工程学院