基于超声多尺度衰减的螺栓轴向应力评价

来源：振动与冲击杂志2024年第2期北京时间：

作者：余鑫，陈平，胡义亮，付统，李长泽

单位：重庆大学机械与运载工程学院，重庆400044

摘要：针对超声波传统衰减法测量高强度短螺栓应力时，难以达到预期精度，提出了一种基于超声散射衰减理论和小波多尺度分解的测量螺栓应力的方法。首先基于立方晶系材料的瑞利散射，推导了超声衰减系数与应力关系的理论模型。其次，利用小波变换得到各个尺度的衰减系数并定义加权超声多尺度衰减系数，结合粒子群优化算法和灰色关联分析确定衰减系数最优尺度组合及其归一化权重系数，建立轴向应力的超声多尺度衰减测量模型。然后，利用搭建的螺栓轴向应力超声波测量系统，对普通螺栓进行轴向应力测量，证明了该方法的可行性。最后，对比了多尺度衰减法与渡越时间和传统衰减法对高强度短螺栓轴向应力的测量结果，验证了多尺度超声衰减法更适合高强度短螺栓的轴向应力测量。

关键词：高强度短螺栓；超声多尺度衰减；螺栓轴向应力；尺度分析