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對(duì)于大型設(shè)備，螺栓的重要性不言而喻。尤其是設(shè)備的運(yùn)動(dòng)件的螺栓更為關(guān)鍵。

例如汽車行駛過程中一直在經(jīng)受惡劣的振動(dòng)環(huán)境，發(fā)動(dòng)機(jī)尤甚，不僅僅振動(dòng)量級(jí)高而且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，一旦螺栓松脫就有可能造成安全事故。

如果我們需要對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的螺栓松脫進(jìn)行可靠性評(píng)估又該如何操作呢？

參考發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際振動(dòng)水平來進(jìn)行加速可以縮短時(shí)間來驗(yàn)證螺栓的可靠性是否滿足要求。乘用車的要求是10年15萬(wàn)公里，而對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的要求則遠(yuǎn)高于整車的要求，不管如何我們可以基于實(shí)際的要求和加速系數(shù)來?yè)Q算實(shí)際的試驗(yàn)時(shí)間。

假設(shè)最終需要在特定振動(dòng)試驗(yàn)條件下需要開展100小時(shí)的試驗(yàn)，最終試驗(yàn)完成后如何驗(yàn)證螺栓沒有松脫呢？如果螺栓松脫了我又如何才能夠知道什么時(shí)候松脫了？

現(xiàn)有的主流測(cè)量手段是通過扭力扳手來測(cè)量螺栓當(dāng)前的扭力來判斷是否出現(xiàn)松脫，但是一旦測(cè)量就會(huì)設(shè)計(jì)螺栓被擰松，并不是特別好的方式，尤其對(duì)于樣品還希望繼續(xù)開展試驗(yàn)的時(shí)候更不能這么操作。

這時(shí)候可以采用超聲波的方式進(jìn)行無(wú)損測(cè)量，完全避免的以往扭矩扳手的各項(xiàng)缺陷，而且精度更高。

具體試驗(yàn)方法可以參考下面的標(biāo)準(zhǔn)：

DLT 694-2012 高溫緊固螺栓超聲波檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則

超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2 。這就是所謂的時(shí)間差測(cè)距法。如果我們確定了螺栓材料的聲波速度，相應(yīng)的也就可以計(jì)算出螺栓的長(zhǎng)度，根據(jù)螺栓自由狀態(tài)和當(dāng)前狀態(tài)伸長(zhǎng)量的計(jì)算可以獲得螺栓的扭矩（具體還需要其它相關(guān)數(shù)據(jù)的支撐）。

既然螺栓的扭矩可以快速測(cè)量了，讓我們?cè)倩氐角懊娴膯栴}上來。如果我們要對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓的可靠性進(jìn)行評(píng)估該如何操作？

1、基于發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性要求、振動(dòng)加速模型，計(jì)算振動(dòng)試驗(yàn)條件和試驗(yàn)時(shí)間。

2、對(duì)每個(gè)螺絲自由狀態(tài)下的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量并記錄，完成后安裝規(guī)定的扭力安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)上

3a、按照試驗(yàn)條件開展振動(dòng)試驗(yàn)，并在結(jié)束后采用超聲波設(shè)備測(cè)量并計(jì)算每個(gè)螺栓的剩余扭矩，對(duì)比相應(yīng)的要求來判斷是否滿足要求.

3b、按照試驗(yàn)條件開展振動(dòng)試驗(yàn)，每隔一段時(shí)間后暫停試驗(yàn)并測(cè)量每個(gè)螺栓的扭矩，直至試驗(yàn)結(jié)束。試驗(yàn)結(jié)束后對(duì)每個(gè)螺栓的長(zhǎng)度退化進(jìn)行分析來獲得其超出閾值要求的壽命時(shí)間，另外把所有的螺栓看作一個(gè)總體來進(jìn)行分析，進(jìn)而獲得不同螺栓的散差，這時(shí)候就能夠從置信度的角度來更加精確的描述。