让螺栓变“聪明”,中国人怎么做到的?

说起螺栓,几乎无人不晓。因为螺栓已经走进了千家万户,而且与我们的糊口互相关注。年夜到飞机、汽船,小到手机、手表,几乎都有螺栓的用武之地。

然而,要说起更“伶俐”的智能螺栓,生怕知道的人就不多了。今天,我们就来聊聊这方面的话题。

被誉为“工业之米”的小螺栓(图片来历:土巴兔)

小螺栓搭上“智能快车”

比来,由沈阳飞机设计研究所王健志研发的智能螺栓引起了国表里的高度存眷。

智能螺栓的发现人——王健志(收集图)

王健志,一名80后高级工程师。他又是若何付与小螺栓以“智能”的呢?央视财经频道播出了“走出国门的‘中国神器’:歼15的‘黑科技’”的专题报道,具体介绍了智能螺栓的发现布景。

糊口中,螺栓无处不在(图源见水印)

也许你会说,在我们的糊口中,螺栓可是不起眼的小玩意。作为一种紧固件,无论把它拧到哪里,它城市任劳任怨,默默无闻……这不是很好吗?让螺栓变得更“伶俐”,更智能起来它还会听话吗?

各类规格的螺栓(收集图)

我们不妨来看看什么是智能螺栓。智能螺栓就是付与螺栓以感知功能的螺栓。具体点来说,智能螺栓就是在螺栓中插手了传感器,是以可以或许本家儿动感知载荷的具体数值。

智能螺栓的模样(收集图)

从模样上来看,智能螺栓实在也没有什么出格之处,不外在螺栓上有一个直径1毫米的小孔。智能螺栓的焦点秘密就藏在这个小孔之中,本来此中藏有一种叫做光栅传感器的高科技装备。

智能螺栓上的藐小光纤(收集图)

你看,从此中引出的藐小光纤就毗连到监测仪器上,届时螺栓就能本家儿动感知载荷力量的巨细,并能对自身状况进行及时在线监测。若是螺栓呈现松动或断裂的迹象时,系统就会实时发出预警了。

螺栓智能化,对于螺栓来说也是一个挑战。因为工作人员可以或许及时把握螺栓的利用状况了,“出工不出力”的螺栓再也“混”不下去了,“年夜马拉小车”的螺栓也该调整岗亭了……

国产年夜飞机数字扮装配线(收集图)

小螺栓如斯不起眼,又是怎么引起科学家存眷的呢?

小螺栓何故引存眷?

小小螺栓看似貌不惊人,但工作的岗亭却很是特别。一架飞机或者一辆汽车之所以能当作为一个整体,小螺栓在此中饰演了主要脚色。试想,没有小螺栓的毗连,数目浩繁的零部件可以或许拼装在一路吗?

可如许一来,问题也就来了。人们天然会担忧,用螺栓毗连的飞机或汽车机能靠得住吗?这简直是一个关乎人们生命平安的年夜问题。

千百年来,人类在这方面的教训是极为深刻的。在航空、航天、帆海、建筑、桥梁、电力、交通等范畴,因为螺栓松动或委靡引起的变乱不乏其人,是以造当作的生命财富损掉也是难以估量的。

2007年8月20日,“华航”一架波音737-800型客机在冲绳那霸机场着陆后起火爆炸。调查成果称,起火系由一颗松动的螺丝刺穿油箱而致,并发生了强烈爆炸,机身被烧焦断裂。所幸的是,机上165名乘客和机组人员全数平安撤离。

台湾各年夜报纸均在头版报道了“华航”班机爆炸事务(图源见水印)

究竟结果是人命关天,小小螺栓也不容小觑哦!若是可以或许及时监控螺栓的利用状况,那么近似的变乱不就可以年夜幅度避免了吗?

智能螺栓为平安“把关”

几乎每个家庭都备有扳手之类的简单东西,一旦有螺栓松动了就把它拧一拧。这对于静止的小型器物来说也没有什么不当,可是对于高速动弹或活动的机械来说就未必合适了。

国产年夜飞机C919(收集图)

就拿飞机来说吧。像机体和机翼等一些主要的部位,若是螺栓不克不及承受现实载荷,或者螺栓到了金属委靡期……那么就会危及到整个飞机的平安。

怎么,金属也会委靡吗?回覆是必定的。本来,金属在长时候多次频频受力后也会呈现委靡现象(拜见《看似坚硬的金属为什么也会委靡呢?》)。

那么,金属委靡后有什么样的表示呢?金属委靡之后耐受载荷的能力就年夜年夜降低了。与没有委靡的金属比拟,委靡的金属即使受到比正常环境下小得多的应力感化也有可能发生断裂。

金属委靡一贯被认为是飞机出事的祸首之一。因为金属委靡粉碎具有时候上的突发性、位置上的局部性以及对情况和缺陷的敏感性等特点,是以不易被人们实时发现。智能螺栓可以或许本家儿动感知螺栓内部各类受力载荷的数据,并反馈给工作人员。使得工作人员可以随时领会螺栓的利用状况,因而为螺栓的维护和改换等供给了科学依据,使提前消弭变乱隐患当作为可能。

螺栓无处不在,平安弥足珍贵!让智能螺栓为平安“把关”,不掉为高端制造业的一个新亮点。据悉,智能螺栓在平易近生范畴的应用市场十分庞大,仅在电力、船舶、建筑、高铁等根本工业中的市场份额就在25亿元摆布。

智能螺栓在高速列车上也有效武之地(收集图)

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参考文献

【1】辽宁日报 郭星.《沈阳飞机设计研究所“黑科技”标的目的市场转化 智能螺栓“拧”开数十亿元平易近用市场》,东海说神聊新闻网,2017-12-08。

【2】彭湃新闻(上海).《歼15在辽宁舰当作功下降5周年:媒体揭秘“完美着舰”黑科技》,网易新闻,2017-11-23。

【3】经济半小时.《走出国门的“中国神器”:歼15的“黑科技”》,央视网,2017-11-21。

【4】年夜飞机 金绮.《金属委靡力学的降生》,中国经济网,2015-07-24。

【5】科技日报 王延斌. 《小小螺栓,为安在中国高端装备上几乎100%进口》,东方网,2017-11-01。

  • 发表于 2017-12-19 00:00
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