基于纵向模态超声导波陷频特性的钢绞线拉力测量新方法

摘要：

试验发现了钢绞线结构中L(0,1)模态导波存在陷频这一固有声学特性，由此提出一种钢绞线拉力检测新方法。为测试钢绞线中导波陷频特性与拉力的关系，研制了一款柔性低频磁致伸缩传感器，可在30～160 kHz范围内激励/接收L(0,1)模态导波。在直径17.8 mm和15.2 mm的两种7芯钢绞线上进行导波陷频检测试验，结果表明陷频特征频率与拉力的自然对数值呈良好线性关系，陷频旁侧峰值比随拉力增大而线性增加。试验中1 kN的拉力增量(应力增量约3 MPa)引起的声学参数(陷频特征频率和陷频旁侧峰值比)变化可被检测到并较好的符合标定关系方程。在额定工作载荷内，拉力估算相对误差小于1.5%，这表明新方法具有较高的拉力检测精度。同时，依据试验所得结论，给出了钢绞线结构中L(0,1)模态导波陷频中心频率与拉力关系的修正公式。新方法实施过程简洁，具有很好的工程应用前景。

关键词：纵向模态、超声导波、陷频特性、钢绞线、拉力测量

所属期刊栏目：52

分类号：TH823;O348

资助基金：国家自然科学基金11132002，11402008;北京市自然科学基金3154030;中国博士后科学基金2014M560029

在线出版日期：2016-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：9-15