%0 Journal Article
%A 孙朝明
%A 王增勇
%A 李建文
%A 孙凯华
%T 声弹效应测量螺栓轴向应力的有限元计算分析
%D 2019
%R 
%J 振动与冲击
%P 164-171
%V 38
%N 13
%X 为促进超声技术在定量评价螺栓拧紧状态中的有效应用，结合实际检测需求，对基于声弹效应的螺栓轴向应力测量方法构建了合适的有限元模型。使用二维轴对称方式模拟M8&times;25的螺栓，螺栓头部安放10MHz的超声波探头。有限元计算时，采用具有默纳汉三阶弹性常数的超弹性材料，将结构场与声场进行耦合分析，通过前后两个研究步骤，确定出螺栓在轴向拉伸状态下的超声波形信号。有限元计算结果表征了声传播时间差（ns）、轴向载荷(MPa)间的线性关系，此线性关系随螺栓夹紧长度、螺栓材料的不同而相应地改变；计算表明，对基于声弹效应的轴向应力测量方法而言，线性系数的准确测定非常重要。对有限元计算结果进行深入分析，可知螺栓内部应力状态对于超声传播声时变化存在叠加影响；因螺栓夹紧长度不同会引起声弹效应的较大变化，在实际测量时应对此足够重视。有限元计算结果与解析计算结果、实际试验测试结果对比，结果吻合性良好。所建立的超声法测量螺栓轴向应力的有限元模型，解决了对声弹效应进行数值模拟分析的难题，可为检测方法分析、专用仪器研发提供技术指导。<br>
%U https://jvs.sjtu.edu.cn/CN/abstract/article_8633.shtml