鐵磁材料不同變階段自發(fā)漏磁信號(hào)特征研究.pdf

1、鐵磁材料是由大量磁疇結(jié)構(gòu)組成的。由于磁機(jī)械效應(yīng),殘余內(nèi)應(yīng)力或外加載荷會(huì)導(dǎo)致鐵磁材料宏觀磁性質(zhì)發(fā)生改變。上述磁—機(jī)械耦合效應(yīng)是各類(lèi)磁無(wú)損檢測(cè)的物理基礎(chǔ)。傳統(tǒng)磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)往往適用于宏觀缺陷的檢測(cè),但無(wú)法檢測(cè)材料性能退化和早期損傷。
　　 金屬磁記憶是一種新型的被動(dòng)式的磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。相比較傳統(tǒng)磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù),金屬磁記憶具有眾多優(yōu)點(diǎn)。例如,這是一種被動(dòng)式磁檢測(cè)技術(shù),獲得的是被測(cè)試件自身的漏磁場(chǎng)信息;無(wú)需外加磁化源,利用的地球磁場(chǎng)作為

2、激勵(lì)源;此外,該技術(shù)可同時(shí)檢測(cè)宏觀缺陷和材料早期損傷。但是,作為一種新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù),目前系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相應(yīng)的理論模型均尚未建立,僅依據(jù)兩個(gè)定性判據(jù)確定可能的危險(xiǎn)區(qū),而具體缺陷特征必須依據(jù)其他方法進(jìn)一步確定。本文擬對(duì)鐵磁材料缺陷處漏磁特征開(kāi)展系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究。主要內(nèi)容如下:
　　 實(shí)驗(yàn)方面,開(kāi)展了Q235鋼單向拉伸和壓縮加載過(guò)程中的漏磁檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),單向拉伸條件下利用漏磁信號(hào)幅值及其梯度變化能夠有效確定不同變形階段,但在

3、整個(gè)壓縮階段漏磁信號(hào)變化不明顯。此外,相比較漏磁幅值,其梯度是一個(gè)更為敏感的參數(shù)。實(shí)驗(yàn)同時(shí)證實(shí)可以利用漏磁信號(hào)有效區(qū)分材料塑性變形和斷裂。
　　 數(shù)值研究方面,本文利用ANSYS有限元電磁計(jì)算軟件對(duì)缺陷處漏磁信號(hào)分布開(kāi)展了系統(tǒng)的二維數(shù)值模擬,考慮了眾多影響因素對(duì)漏磁分布的影響,其中包括考慮變形階段(彈性、塑性、斷裂),幾何特征(缺陷寬度、深度、埋深)及測(cè)試條件(傳感器提離值)等。
　　 相關(guān)研究結(jié)果對(duì)金屬磁記憶技術(shù)的發(fā)展