基于磁记忆梯度张量信号的缺陷二维反演研究

金属磁记忆检测技术是一种能对铁磁材料早期微观损伤及应力集中进行有效诊断的无损检测方法,针对二维反演方法难以准确得到缺陷分布的问题,提出了磁记忆梯度张量分析方法。分析磁梯度张量的测量要素,设计了磁记忆梯度张量信号测量方案;将磁记忆信号水平梯度模量作为缺陷边界反演的特征量,通过水平梯度模量的极大值位置来确定缺陷的边界及分布。裂纹二维反演实验结果表明,该方法不受检测方向影响,可对缺陷二维分布进行准确反演。     

基于BP神经网络的漏磁定量化检测

漏磁检测是由铁磁材料制作的兵器部件的常用无损检测方法之一,检测中的难点是根据被测漏磁信号反演缺陷的几何参数。将BP神经网络应用于漏磁信号的反演中,对神经网络进行训练,建立了漏磁信号与缺陷几何参数之间的数学模型,利用测量漏磁信号和仿真数据对模型进行了检验。试验结果表明,BP神经网络能根据漏磁信号精确地预测缺陷的几何参数,为漏磁定量化检测提供了一种可行的方法。     

地下铁磁物体的分步磁定位方法

针对地下铁磁物体埋藏深度大、测量范围受限、各种干扰因素多、与周围介质间磁性差异小难以定位的情况,提出-种分步磁定位方法.首先根据不同深度面上所有测量点的磁场突变值确定铁磁物体顶端所处深度,再利用磁梯度异常和磁场随距离衰减规律实现对磁性体顶端位置的准确定位.实际工程应用表明:该方法对于地下铁磁物体具有定位准确和成本低廉的优势.     

基于金属磁记忆技术的焊接缺陷检测研究综述

焊接接头经常是钢材的复合受力处，焊接接头存在缺陷会严重影响焊接结构的安全性能，磁记忆检测技术能够对焊接缺陷进行定位，因而被广泛关注，但传统的零点极值理论判断依据在实际检测中会造成缺陷定位误判和漏判，为此，为了准确定位焊接缺陷并挖掘出缺陷种类，对焊接缺陷的磁记忆检测特征、检测机理、检测影响因素和检测消噪进行了深入的研究。本文归纳总结了磁记忆焊接缺陷检测机理、影响因素、信号特征参数及磁记忆信号降噪研究进展，梳理了目前存在的问题，同时为信号的特征参数选取指明方向。     

几种电磁无损检测技术比较及发展现状

介绍了涡流检测、交流磁场检测和金属磁记忆检测3种电磁无损检测的原理及发展现状,并对其性能和优缺点进行了比较,同时指出了其发展趋势和方向。     

一种新型的激光抽运原子磁力仪

依据磁光旋转原理研制了一种拥有自主知识产权的新型的激光抽运高灵敏度原子磁力仪.该原子磁力仪利用磁场中铷原子与光场的相互作用,极化铷原子在待测磁场中进行拉莫尔进动,利用铷原子磁光共振频率与外磁场之间的关系,通过高灵敏度低噪声弱磁检测技术实现磁场的准确测量.测试结果表明,该磁力仪灵敏度为1 pT/Hz1/2;测试过程中磁场波动范围小于0.4 nT.     

基于三维有限元法的漏磁场分析

针对磁偶极子模型和二维有限元法在分析漏磁场过程中存在的不足,采用三维有限元分析漏磁场。根据麦克斯韦方程组和三维有限元分析原理建立了数学模型。利用数学模型对漏磁信号进行了仿真分析,得到了三维磁通密度矢量图和它的径向分量曲面图,直观地显示了缺陷附近漏磁场的特点。同时研究讨论了缺陷长度、检测路径位置和提离值对漏磁信号峰峰值的影响。为进一步对漏磁场的研究打下基础。     

利用磁场矢量实现引信横向区域控制的新型算法

介绍了一种新型的磁引信横向区域控制算法,即对每2个相邻抽样点的磁场矢量进行叉乘,用叉乘矢量结果与铅垂线夹角的三角函数值数列构成横向区域控制特征量,实现横向区域的准确控制。克服了以往磁引信采用磁场余弦单点计算最大值,而导致判断目标滞后甚至超出水雷打击范围的缺陷。     

不同检测环境下磁记忆信号变化研究

通过开展中碳45#钢试件的静载拉伸实验,采用磁记忆检测技术,研究了在线及离线2种检测环境下、不同加载阶段试件磁信号变化情况。结果显示：对应不同的检测环境,检测得到的试件磁信号差别显著。在线检测时试件周围磁环境对检测准确性影响较大,磁记忆检测判据——“过零点”失去作用;离线检测时检测效果良好,过零点能够反映试件应力集中部位。同时,对实验过程中的磁场强度变化及过零点漂移现象进行了理论分析。     

基于磁场积分法和Tikhonov正则化的船舶固定磁场重建与分解技术

船舶铁磁材料磁化历史的复杂性及其不可预知性使得船舶固定磁场计算一直是船舶磁隐身中的技术难题。针对船舶固定磁场重建与分解问题,提出了一种基于磁场积分法和Tikhonov正则化方法的铁磁物体固定磁场重建与分解新方法。首先通过测量得到了船舶下方空间若干场点处的磁场值,并以正问题形式计算得到了地磁场作用下船舶在测量场点处的感应磁场值;后基于测量场点处的磁场测量数据和所计算的感应磁场数据,建立船舶固定磁场反演计算模型,并采用Tikhonov正则化方法对反演模型进行求解,以克服反演模型病态性的影响。设计船舶固定磁场的计算实例,结果证明该方法具有较好地计算精度,能够有效实现船舶固定磁场的重建与分解。     

基于巨磁阻抗效应的新型磁引信探测器研究

在分析非晶丝材料物理特性基础上,基于非晶丝材料的激励特性和巨磁阻抗效应,开展新型磁物理场探测技术及其在引信系统中的应用技术研究。重点对其探测电路开展研究,探索提高非晶丝探测器灵敏度及抗干扰能力的技术途径,在此基础上以磁引信探测坦克等铁磁目标为应用背景,探讨用非晶丝微磁传感器取代普通磁性元件的磁引信移植技术。为提高磁引信的目标探测与识别能力及系统的微小型化提供必要的理论与技术支撑。     

机械手表屏蔽罩材料的磁屏蔽特性研究

通过运用圆筒磁屏蔽理论,对比研究机械表机心在较强直流磁场下的实际防磁性能,得出影响防磁屏蔽性能的主要因素为屏蔽罩材料的磁导率和尺寸。通过实际验证坡莫合金、电工纯铁和马氏体不锈钢3种材料制造的防磁屏蔽罩的防磁性能,结果表明:电工纯铁和马氏体不锈钢更适合作为较强直流磁场下的屏蔽罩材料;而坡莫合金虽有很高的初始磁导率,但在较强直流磁场下更易达到磁饱和,致使其磁屏蔽性能不如电工纯铁和马氏体不锈钢稳定。     

漏磁检测技术的新发展--磁记忆检测

磁记忆检测技术（MMT）是基于漏磁检测方法上的一种新兴元损检测（NDT）技术，是迄今为止对金属部件进行早期诊断唯一行之有效的无损检测方法。本文着重介绍了磁记忆检测技术的原理、检测设备及其在实际生产中的应用。     

基于正交基函数的矢量磁梯度异常探测

磁异常探测技术是一种快速有效的非接触式感知手段。针对传统的标量正交基函数(OBF)检测器获取的磁场信息有限,而矢量OBF检测器得到的磁场信息受地球磁场晃动影响显著的问题,推导一种兼具丰富磁场信息以及抗晃动性能的矢量磁梯度OBF检测器。证明当测量噪声服从高斯独立同分布时,矢量OBF检测器相较于标量OBF检测器具有更低的检测虚警率,且空间采样长度是影响OBF检测器性能的关键因素。仿真和实测结果表明：矢量磁梯度OBF检测器相对于传统检测器具有更优的检测性能,降低空间采样长度可以明显提升其探测性能;矢量磁梯度OBF检测器在低信噪比条件下可以反演得到磁性目标的磁矢量梯度信号,利用粒子群参数估计算法能估计得到目标的位置参数和磁矩参数。     

兵器零部件微裂纹检测方法的对比分析

针对武器装备零部件在役时出现微损伤的特点,就超声波、涡流、金属磁记忆三种无损检测方法加以对比分析如何检测微裂纹以及各自的优缺点。通过分析,得出检测大型部件表面和近表面缺陷时,选用涡流或超声波检测方法,检测埋深较大的内部微裂纹时,应用超声波进行定位定量检测;对于异型、高温零部件最好选用涡流非接触检测;检修武器装备时,先用磁记忆技术诊断,在发现有微裂纹微拟伤部位再用超声波进行量检测分析,超声波无法检测的情况下,可用射线检测。     

基于磁传感器的地面机动目标分类算法

利用大多数武器装备含有铁磁材料的特性,提出一种基于磁异信号的地面机动目标分类算法。根据不同类型目标对地磁产生相应影响的原理,探测目标存在和识别目标类型。磁传感器用于采集目标产生的地磁场扰动信号,通过统计样本集训练和设计分类器,检验目标信号特征的类型最佳匹配模式,并对常见的3类目标进行试验研究。结果表明这种分类算法计算量小,分类正确率高,可以适用于地面侦察和目标入侵检测。     

磁致伸缩材料传感器和驱动器

<正> 铁磁材料大多表现出磁致伸缩现象。美海军地面武器中心进行了专题研究。研究中着重讨论了两种材料:①采用快速淬火制造的非晶态铁磁材料。它被认力是一种很有前途的传感器制造材料。②TbFe_2和DyEe_2合金。这种材料不仅具有与液压驱动器相当的品质因数W/m~3,而且表现出更高的频率响应与定位精度特性。对于非晶态材料,可通     

超磁致伸缩驱动器磁路优化设计

提高超磁致伸缩驱动器(GMA)驱动效率的关键环节是建立优化的驱动器磁路。基于超磁致伸缩材料(GMM)轴向上的简化压磁方程,得出轴向应变S33与磁通量密度B3的关系;并根据磁路定理讨论磁路结构和材料磁导率对磁场的影响;应用有限元方法对开磁路和闭合磁路的磁场进行分析,得出磁路优化设计的方法。     

铁磁材料组合型裂纹的漏磁数学模型

实际的裂纹几何形状千差万别 ,使得漏磁场的分布与标准裂纹理论分析结果产生误差 ,造成定量检测的困难。本文对宽度在 5 0微米以下的 12 8条裂纹形状进行了统计分析 ,模拟了一种组合型裂纹 ,建立了裂纹漏磁数学模型。实验结果表明 ,组合雷丸漏磁模型较好地反映了漏磁与裂纹几何形状之间的关系 ,可作为漏磁信号定量分析的依据     

射流伺服阀用超磁致伸缩执行器磁场建模与分析

提出了射流伺服阀用超磁致伸缩执行器结构,采用磁场有限元法分析了超磁致伸缩执行器结构参数对超磁致伸缩棒内磁场分布的影响机理,给出了超磁致伸缩执行器结构设计的原则。推导出考虑超磁致伸缩棒内磁场分布不均匀时驱动磁场与执行器输出位移的关系方程式,并通过仿真与实验研究揭示了超磁致伸缩棒内磁场分布不均匀性对超磁致伸缩执行器位移输出的影响规律,最后求出所设计超磁致伸缩执行器漏磁系数约为1.4.