Detección de tensión del perno

La detección del estrés de los pernos es una tecnología clave para evaluar el Estado de estrés interno de los pernos en servicio a largo plazo o en condiciones de trabajo específicas. su objetivo central es garantizar la fiabilidad de la conexión, verificar el rendimiento del material y prevenir el riesgo de falla debido a la relajación o concentración del estrés.

La detección del estrés de los pernos es una tecnología clave para evaluar el Estado de estrés interno de los pernos en servicio a largo plazo o en condiciones de trabajo específicas. su objetivo central es garantizar la fiabilidad de la conexión, verificar el rendimiento del material y prevenir el riesgo de falla debido a la relajación o concentración del estrés. A continuación se presentan los principios, métodos, estándares, factores de influencia y aplicaciones de equipos de detección:

I. principios de detección

La detección del estrés del perno se basa en las características mecánicas y acústicas del material, y el valor del estrés se retrocede midiendo los cambios en las cantidades físicas causados por el estrés (como la velocidad del sonido, la tensión, el desplazamiento, etc.). Sus principios básicos incluyen:

Efecto elástico acústico: cuando el ultrasonido se propaga por el material, el estrés causa cambios en la velocidad del sonido, y el estrés se puede calcular midiendo la velocidad del sonido o el tiempo de vuelo (tof). Por ejemplo, cuando aumenta el estrés axial del perno, la velocidad del sonido ultrasónico disminuye linealmente, lo que se puede convertir con precisión en valor de estrés a través de la curva de calibración.

Efecto de resistencia a la tensión: El medidor de tensión de resistencia se adhiere a la superficie del perno y produce un cambio de resistencia con la deformación del perno. el cambio de resistencia se convierte en un valor de tensión a través del puente wheaton, y luego se combina con el módulo de elasticidad del material para calcular el estrés.

Principio de distorsión de la red cristalina: la difracción de rayos X o neutrones mide indirectamente el estrés residual analizando los cambios en el espaciamiento de la red cristalina del material, que es adecuado para el análisis de la distribución del estrés superficial o profundo.

II. métodos de detección

De acuerdo con el escenario de detección y los requisitos de precisión, los métodos de detección de estrés de perno se pueden dividir en dos categorías principales: detección no destructiva y detección destructiva:

Pruebas no destructivas:

Prueba de estrés por ultrasonido:

Principio: calcular el estrés midiendo el tiempo de propagación de la onda ultrasónica en el perno o el cambio de la velocidad del sonido utilizando el efecto de elasticidad acústica.

Ventaja: no es necesario destruir los pernos, se puede monitorear el Estado de servicio en línea, adecuado para entornos hostiles como alta temperatura y alta presión.

Aplicaciones: pruebas de perno clave en aeroespacial, energía nuclear, energía eólica y otros campos, como perno de hoja de motor, perno de recipiente a presión del reactor nuclear.

Detección de estrés magnetoelástico:

Principio: basado en el efecto de heterogeneidad magnética de los materiales ferromagnéticos, el cambio de estrés conduce a un cambio de permeabilidad magnética, y el cambio de campo magnético se mide a través de sensores magnéticos para empujar el estrés hacia atrás.

Ventaja: detección rápida, adecuada para la detección por lotes.

Limitaciones: solo para materiales ferromagnéticos (como acero al carbono, acero de unión).

Método de difracción de rayos x:

Principio: cuando los rayos X penetran en el material, el cambio de la distancia entre las celosías conduce al desplazamiento del ángulo de difracción, y el estrés se calcula midiendo el desplazamiento.

Ventaja: alta precisión, se puede analizar la distribución del estrés en la superficie o cerca de la superficie.

Limitaciones: el equipo es caro, la eficiencia de la detección es baja y requiere operaciones profesionales.

Pruebas destructivas:

Método de perforación:

Principio: perforar la superficie del perno para liberar el estrés residual y calcular el estrés original midiendo los cambios de tensión alrededor de la perforación.

Limitación: es necesario destruir los pernos, solo para una sola prueba o análisis de falla.

Método de corte:

Principio: cortar los pernos para obtener la sección transversal y evaluar indirectamente el Estado de estrés a través de análisis metalográficos o pruebas de dureza.

Limitación: destrucción de pernos, solo para investigación de laboratorio o análisis de causas profundas de falla.