基于压电主动式传感的螺栓联接状态健康监测机理与方法研究

项目名称： 基于压电主动式传感的螺栓联接状态健康监测机理与方法研究

项目编号： No.51375354

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 王涛

作者单位： 武汉科技大学

项目金额： 75万元

中文摘要： 针对工程中螺栓联接松动问题，研究基于压电主动式传感的螺栓联接状态健康监测机理和方法。首先从理论上系统地研究螺栓联接结构局部及界面非线性动力学特性，结合计算机仿真技术分析压电材料激励产生的弹性波在界面的传播、损耗机理。采用压电主动式传感，以压电材料产生激励并接收螺栓联接结构响应信号，利用时间反演法、压电阻抗法等方法分析螺栓联接结构局部及联接界面动力学信息，结合理论分析与仿真研究获得联接结构局部及界面动力学模型，指导监测方法的研究；研究时间反演法及压电阻抗等效参数法的螺栓联接状态监测理论及方法，形成实时监测系统；利用时间反演法等压电主动式传感的多种方式，研究可精确定位螺栓组联接中螺栓松动位置及确定松动螺栓状态的监测方法。大量的前期研究工作表明，本项目的完成，可为国民经济生产中关键重要设备的螺栓类联接结构提供实时、准确的状态监测系统及解决方案。

中文关键词： 压电材料；螺栓联接状态；时间反演法；阻抗频率；主动传感

英文摘要： Bolted structures are widely used in industries, and their connection status directly determines the reliability and safety of the related equipment. Bolt loosening is not easy to detect in practice, which sometimes results in massive losses, therefore re

英文关键词： Piezoelectric material；bolt connection status；time reversal method；piezoelectric impedance spectrum；active sensing