阶段阵列超声波方法用于在海上风力轮机螺栓连接中的机器人预负载测量
Yashar Javadi1,2, Brandon Mills1, Charles MacLeod1
1Centre for Ultrasonic Engineering (CUE), Department of Electronic & Electrical Engineering (EEE), University of Strathclyde, Glasgow G1 1XQ, UK.
Sensors (Basel, Switzerland)
|March 13, 2024
概括
一种新的机器人阶段阵列超声测试 (PAUT) 方法通过整合非线性声弹性和有限元分析 (FEA) 来准确地测量海上风电中螺栓预负荷,从而提高缺陷检测和应力测量准确度.
科学领域:
- 机械工程 机械工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 在海上风力结构中,螺栓连接至关重要.
- 准确的预负载测量对于结构完整性至关重要.
- 现有的方法在准确性和缺陷检测方面面临挑战.
研究的目的:
- 为在海上风电应用中进行预负载测量提供一种新的机器人分相阵列超声波测试 (PAUT) 方法.
- 为了解决轻微缺陷对预装载测量的影响.
- 为了实现同时检测缺陷和预装载测量.
主要方法:
- 机器人,PAUT,非线性声波弹性和有限元分析 (FEA) 的结合.
- 实现一个机器人系统来克服手动传感器定向的错误.
- 使用FEA进行平均预加载计算.
主要成果:
- 与单元方法相比,机器人PAUT方法显著提高了测量精度.
- 在使用非自动化方法测量螺栓应力时,观察到高达140 MPa的误差.
- 同时检测缺陷和预负载测量成功被证明.
结论:
- 机器人PAUT方法在准确性和同时测量能力方面提供了显著的改进.
- 这种方法强烈推用于海上风力预负载测量.
- 投资硬件,软件和熟练的人员是必要的.
