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Cuantificación de la Tensión del Tornillo mediante Ondas Acústicas Superficiales: Un Estudio de Simulación Verificado Experimentalmente

Autores: Alhazmi, Hani; Guldiken, Rasim

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2019

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Acceso abierto

Artículo científico
2019

Cuantificación de la Tensión del Tornillo mediante Ondas Acústicas Superficiales: Un Estudio de Simulación Verificado Experimentalmente


Categoría

Artes

Subcategoría

Música

Palabras clave

Cuantificación de la tensión del perno
Onda acústica superficial
Modelado por elementos finitos
Unión atornillada
Precarga
Resultados experimentales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 24

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Cuantificar la tensión de los pernos y asegurar que estén adecuadamente apretados para infraestructuras civiles a gran escala es crucial. Este estudio investigó la viabilidad de emplear la onda acústica superficial (SAW) para cuantificar la tensión del perno a través de modelado por elementos finitos. La hipótesis central es que el área real de contacto en una unión atornillada aumenta a medida que se incrementa la tensión o la precarga, causando un cambio en la firma acústica. Las simulaciones 3D verificadas experimentalmente se llevaron a cabo en dos pasos: primero se aplicó una precarga al cuerpo del perno para simular el comportamiento realista de la unión atornillada; y luego se excitó la propagación de la SAW en la superficie superior de la placa para reflejarse desde la unión atornillada. El valor de la tensión del perno se varió entre 4 y 24 kN (perno adecuadamente apretado) en pasos de 4 kN para estudiar el efecto de la tensión del perno. Los resultados indican un aumento en la amplitud de la onda reflejada y un cambio gradual de fase, de hasta 0.5 us, a medida que aumentaba la tensión del perno. Además, el resultado muestra que la distancia entre la primera onda reflejada y la fuente se acorta a medida que aumenta la precarga, como se había hipotetizado. Se observó una diferencia de 1.9 mm en la distancia entre la precarga máxima y mínima. Como parte de este estudio, los resultados de la simulación también se compararon con los resultados experimentales, y se demostró un buen acuerdo entre la simulación y los experimentos.

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