Diagnostics of bolted lap joint using guided wave propagation

• Autorzy: Kędra R. , Rucka M.

Warianty tytułu

PL

Diagnostyka zakładkowego połączenia śrubowego z użyciem propagacji fal prowadzonych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents numerical and experimental analyses of elastic waves propagation in a bolted lap joint. In experimental investigations condition assessment of the joint was performed with the use of symmetric waves excited by a piezoactuator. Numerical calculations were conducted in commercial finite element method software Abaqus. The influence of number of bolts and the value of the initial stress on recorded signals was examined. The study showed the possibility of using elastic waves in the context of diagnostics of bolted joints.

PL

Praca przedstawia numeryczne i eksperymentalne analizy propagacji fal sprężystych w zakładkowym połączeniu śrubowym. W badaniach eksperymentalnych wykorzystano fale wzbudzane w płaszczyźnie połączenia za pomocą piezoaktuatora. Obliczenia numeryczne wykonano w środowisku komercyjnego programu metody elementów skończonych Abaqus. W badaniach analizowano wpływ liczby śrub i wartości momentu dokręcającego na zarejestrowane sygnały. Wykazano możliwość zastosowania fal sprężystych do diagnostyki połączeń.

Słowa kluczowe

EN

elastic waves; non-destructive testing; bolted lap joint; finite element method

PL

fala sprężysta; diagnostyka nieniszcząca; połączenie śrubowe; metoda elementów skończonych

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 15, No. 4
• Strony: 35--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab., zdj.

Twórcy

autor

Kędra R.

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Department of Structural Mechanics and Bridge Structures, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland, tel. [phone]

autor

Rucka M.

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Department of Structural Mechanics and Bridge Structures, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Jhang K.Y., Quan H.H., Ha J., Kim N.Y. Estimation of clamping force in high-tension bolts through ultrasonic velocity measurement. Ultrasonics, vol. 44 (2006), pp. e1339–e1342.
• [2] Conradi M.S., Miller J.G., Heyman J.S. A transmission oscillator ultrasonic spectrometer. Review of Scientific Instruments, vol. 45, no. 3 (1974), pp. 358–360.
• [3] Heyman J.S. A CW ultrasonic bolt-strain monitor. Experimental Mechanics, vol. 17, no. 5 (1977), pp.183–187.
• [4] Amerini F., Meo M. Structural health monitoring of bolted joints using linear and nonlinear acoustic/ultrasound methods. Structural Health Monitoring, vol. 10 (2011), pp. 659–372.
• [5] Huda F., Kajiwara I., Hosoya N., Kawamura S. Bolt loosening analysis and diagnosis by noncontact laser excitation vibration tests. Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 40 (2013), pp. 589–604.
• [6] Wang T., Song G., Wang Z.G., Li Y. R. Proof of-concept study of monitoring bolt connection status using a piezoelectric based active sensing method. Smart Materials and Structures, vol. 22 (2013), Article ID 087001.
• [7] Seunghee P., Chung-Bang Y., Yongrae R., Jong-Jae L. PZT-based active damage detection techniques for steel bridge components. Smart Materials and Structures, vol. 15 (2006), pp. 957–966.
• [8] Rhee I., Choi E., Roh. Y-S. Guided wave propagation introduced by piezoelectric actuator in bolted thin steel members. KSCCE Journal of Civil Engineering, vol. 16, no. 3 (2012), pp. 398–406.