Bolt Conclusion Evaluation System using Nonlinear Ultrasonic Pulse Waves

使用非线性超声波脉冲波的螺栓结论评估系统

• 批准号: 20860020
• 负责人: FUKUDA Makoto
• 金额: $ 2.1万
• 依托单位: Akita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20860020/
• 关键词: 計測工学; 機械材料・材料力学; 解析・評価; 非線形超音波; 二層型圧電振動子; ボルト締結; 軸力; トルク; 有限振幅超音波; 2次高調波; 非破壊検査; 超音波; ボルト・ねじ; 非線形; 圧電振動子; 有限振幅音波

This study investigates the use of ultrasonic second harmonic components in the quality control of bolt fastened structures. The second harmonic components from a fastened bolt were detected using a double-layered piezoelectric ultrasonic transducer (DLPT). The fundamental ultrasonic pulse waves (1MHz) are transmitted when the DLPT is electrically connected in parallel, while the second harmonic ultrasonic components (2MHz) are detected when the DLPT is connected in series. A hexagon head bolt (the diameter and length of the screw are 12mm and 100mm) was used in the experiments. The bolt was fastened by an axial force of 20kN. The second harmonic component increased by approximately 15dB before and after the bolt was fastened.

这项研究调查了超声波第二个谐波成分在螺栓固定结构的质量控制中的使用。使用双层压电超声传感器（DLPT）检测到固定螺栓的第二个谐波分量。当DLPT并行连接时，基本的超声波脉冲波（1MHz）会传输，而当DLPT串联连接时，检测到第二个谐波超声分量（2MHz）。实验中使用了六边形头螺栓（螺钉的直径和长度为12mm，100mm）。螺栓是用20kN的轴向力固定的。在固定螺栓之前和之后，第二个谐波分量增加了约15dB。

项目成果

塑性変形した金属棒断面の観察結果による二層型圧電振動子を用いた2次高調波および分調波の検出結果の考察

基于塑性变形金属棒截面的观察结果讨论使用双层压电振子的二次谐波和分谐波检测结果

• 发表时间: 2008
• 作者: 三宅徳朗;金亨燮;前田真也;板井善則;タンジュークイ;石川聖二;桂川茂彦;福田誠,鎌田真一,今野和彦;日置渉;福田誠,鎌田真一,今野和彦
• 通讯作者: 福田誠,鎌田真一,今野和彦

Detection of a second harmonic ultrasonic component generated from a fastened bolt using a double-layered piezoelectric transducer

使用双层压电换能器检测紧固螺栓产生的二次谐波超声分量

• 发表时间: 2009
• 期刊: IEICE Electronics Express 6
• 作者: M.Fukuda;今野和彦
• 通讯作者: 今野和彦

Novel detection system using double-layered pieioelectric transducer in same polarization direction for sub-harmonic components generated from plastic-deformed metal rod

采用同偏振方向双层压电换能器检测塑性变形金属棒产生的次谐波分量的新型检测系统

• 发表时间: 2008
• 期刊: Jpn. J. Appl. Phys 47
• 作者: Makoto Fukuda;Morimasa Nishihira and Kazuhiko Imano
• 通讯作者: Morimasa Nishihira and Kazuhiko Imano

ボルト締め付け前後における2次高調波検出

螺栓拧紧前后二次谐波检测

• 发表时间: 2009
• 作者: 福田誠;今野和彦
• 通讯作者: 今野和彦

塑性変形した金属棒の内部状態と検出された非線形超音波成分との関係

塑性变形金属棒的内部状态与检测到的非线性超声分量之间的关系

• 发表时间: 2008
• 作者: 三宅徳朗;金亨燮;前田真也;板井善則;タンジュークイ;石川聖二;桂川茂彦;福田誠,鎌田真一,今野和彦
• 通讯作者: 福田誠,鎌田真一,今野和彦