研究目的
研究螺栓松动引起的接触非线性所导致的二次谐波生成及其在检测螺栓连接件中螺栓松动和疲劳裂纹方面的潜力。
研究成果
研究表明，二次谐波振幅随扭矩增大而减小，且采用以面外位移为主导的导波模式会使二次谐波振幅呈现更显著的降低。该发现为螺栓松动引起的二次谐波生成提供了更深入的物理认知，有助于推动基于非线性导波的损伤检测技术发展。
研究不足
该研究聚焦于单螺栓连接的接合部，而实际结构中可能包含成组螺栓。未来研究可拓展至全尺寸结构部件及成组螺栓连接中的螺栓接合部。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用三维显式有限元模拟的实验与数值模拟相结合的方法，研究螺栓松动引起的二次谐波生成。
2：样本选择与数据来源：
使用两种试样：由G250低碳钢制成的单搭接接头和T型接头。
3：实验设备与材料清单：
带电子读数的扭矩扳手、M10钢螺栓、压电陶瓷换能器（Ferroperm Pz27）、信号发生器（NI PIX-5412）、放大器（KROHN-HITE 7500）以及数据采集系统（NI PXIe-5105）。
4：7）、信号发生器（NI PIX-5412）、放大器（KROHN-HITE 7500）以及数据采集系统（NI PXIe-5105）。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：扭矩水平以2 Nm为步长从8 Nm逐步增加到20 Nm。在不同扭矩水平下激发并测量导波。
5：数据分析方法：
通过快速傅里叶变换处理测量信号，分析二次谐波生成。
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torque wrench
Used to tighten the bolt and measure the magnitude of the applied torque.
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piezoceramic transducers
Ferroperm Pz27
Used to excite and receive the wave signals.
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signal generator
NI PIX-5412
National Instruments
Used to generate the excitation signal.
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amplifier
KROHN-HITE 7500
KROHN-HITE
Used to amplify the excitation signal.
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data acquisition system
NI PXIe-5105
National Instruments
Used to digitize the measured signals.
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