基于声弹性效应与温度补偿的高强螺栓轴力监测系统
来源：机械与电子杂志2025年第11期北京时间：
作者：张华明;王庆领
单位：1. 中广核风电有限公司,北京 100071 ;?
2. 东南大学自动化学院,江苏 南京 210096
摘要：为实现风电塔筒高强螺栓轴力的在线高精度测量,设计并实现了一套集成电磁超声换能器( EMAT )、多通道同步采集与温度补偿算法的非接触智能监测系统。系统融合单波法声弹性原理与一阶温度修正模型,构建了螺栓轴力与纵波飞行时间差的定量关系,并通过平台化集成实现自动搜波、声时提取与可视化分析功能。试验方面,开展了加载与温控标定试验,验证了系统在复杂工况下的测量稳定性与补偿精度。结果表明,轴力与飞行时间差呈良好线性关系( R2 >0.995 ),温度补偿后误差由最高 86.7% 降至 3% 以内。该系统具备良好的工程适应性与推广价值,可为风电结构连接件的长期健康监测提供可靠支撑。
关键词：声弹性效应;螺栓轴力;电磁超声;单波法
基金资助：江苏省自然科学基金资助项目( BK20221455 )
