基于磁机械效应的铁磁材料漏磁检测数值模拟

为更准确地描述材料的非线性磁机械耦合效应,以非线性磁致伸缩应变方程、有效场理论和能量平衡方程等为基础提出新的磁弹性耦合模型与变刚度模型,分析了铁磁材料的磁机械效应和变刚度效应,并利用数值分析软件将非线性磁化模型的理论结果与仿真过程进行耦合。结果表明,仿真得到的缺陷泄漏场分布与已有研究结果一致,验证了所提出模型与仿真方法的可行性和准确性。分析了应力、缺陷尺寸和缺陷位置对表面磁场的影响,结果表明：在拉伸载荷作用下,试样表面法向磁场信号呈类S形曲线,切向信号呈类锥形曲线,其极值均随载荷增加先减小后增大;试样存在缺陷时,不同采集路径上获取的信号存在很大差异,缺陷边缘路径上的漏磁场峰值与缺陷长度呈负相关,而峰值距离和跨度却相反,在远离缺陷的采集路线上,漏磁场信号的峰值和跨度均与缺陷长度呈正相关。     

磁弹噪讯技术无损检测铁磁材料疲劳损伤

铁磁材料加工制造的机械构件，在服役的过程中，受外力作用、在其内部会产生应力集中与松驰，引起构件局部或全部的扭曲、变形，造成构件的疲劳，使设备运行不安全或破损，对铁磁构件内部应力和疲劳寿命检测一直是人们重视的检测难题。从工程应用的角度，迫切需要一种既能检测构件应力大小，分布以及构件的疲劳，而不需要通过测量应变而测应力，并能瞬间、定点、在线的检测方法，铁磁构件在交变磁场的作用下，磁畴壁的不连续运动在其表面释放一种磁弹波--巴克毫森噪讯。该巴氏噪讯对材料所受外加载荷及材料的微观结构的变化十分敏感。采用该技术可开展在线无损检测铁磁构件服役应力及疲劳损伤。本文介绍该技术的原理及对平板构件疲劳损伤无损检测的实验结果。     

钢材磁通量与应力关系的磁力学模型及试验研究

针对传统无损检测技术难以实现对在役钢结构的应力检测这一问题,提出了钢材等铁磁材料基于磁力耦合效应的全磁通应力磁性无损检测法,即通过测试钢材的全磁通量来测试其应力状态.根据钢材(铁磁材料的一种)磁感应强度的应力敏感这一特性,基于微磁能量理论,推导了磁感应强度同应力的关系方程,建立了磁通量增量与应力关系的磁力学模型.采用Q...     

巴克豪森噪声在应力及疲劳损伤检测上的应用

针对铁磁材料的应力状况、疲劳寿命及硬度等力学参数的测量手段和方法,利用铁磁性材料的特性之一－－magnetic Barkhausen noise效应,依据磁弹噪讯理论,研究了磁弹噪讯产生的机制,并研制出磁弹噪讯传感器和相应的铁磁材料应力与疲劳损伤检测仪器。实践证明：所研制的检测仪器及检测技术具有检测速度快、检测精度高、便于携带的优点。     

钢轨纵向应力和巴克豪森效应的关系

铁磁材料在磁化场作用下磁畴的不可逆运动产生巴克豪森效应，此效应依赖于材料的显微组织和应力状态，可做为无损检测铁磁材料内应力的一种新方法，本文从实用性出发探讨了钢轨材料的巴克豪森特征及钢轨纵向应力和巴克豪森效应的关系，做为检测钢轨温度纵向应力的实验基础。     

正磁致伸缩铁磁材料磁记忆现象的理论探讨

针对金属磁记忆无损检测原理，基于铁磁性的唯像理论，利用一个近似的分子场，得到了地磁场中受应力作用的铁磁杆件的有效场表达式；利用能量最小原理，得到了分子场参数表达式；根据所得的有效场表达式．解释了磁致伸缩为正的铁磁材料在应力集中处漏磁场切向分量出现最大值、同时法向分量为零值的现象，并进行了仿真计算．     

用巴克豪森噪声测量铁磁材料拉伸损伤的实验研究

本文实验研究了09CuPTi(耐候钢）在拉伸过程中巴克豪林噪声的变化,得到了巴克豪森噪声强度与拉伸损伤（即残余塑性应变）之间的关系,从而得出了整个拉伸过程中材料的损伤与演化过程的表达式。     

塑性变形条件下拉伸构件的磁记忆效应

通过对经退磁处理的光滑和切口试件在不同程度拉伸变形下的在线磁信号的测量,研究了塑性变形对磁记忆效应的影响.光滑试件在弹性和均匀塑性流动阶段磁场分布近似为斜直线,仅到颈缩后才在应力集中部位产生明显的磁场畸变;切口试件在屈服以后即出现畸变特征,基于位错理论分析了异常波波高增加的原因,利用磁信号水平线图可定性判断应力集中区破...     

铁磁材料的逆磁致伸缩效应实验研究

为了了解铁磁性材料的力学与磁学性能的耦合关系，通过实验测量了4种不同的铁磁性材料在不同扭矩作用下的磁通量关系曲线，并对出现的现象作了初步的分析，发现材料的磁特性与应力引起的磁畴变化有关，并对利用逆磁致伸缩效应进行扭矩测量提出了建议。     

钢管漏磁检测设备性能的改进

针对钢管漏磁检测设备检测时信号信噪比较低的问题,根据实际的漏磁检测设备规格参数,采用有限元仿真方法进行励磁优化设计,获得最佳的信噪比.通过加装磁路的措施来消除端部检测时的信号畸变现象,分析了磁路闭合状态对漏磁信号幅度和各个分量的影响.并通过对Hall探头加装导磁铁板的方法,提高探头检测灵敏度.仿真数据同实验结果基本吻合,有效地提高了漏磁检测设备的性能.     

材料因素对压磁式传感器基本特性的影响

本文介绍压磁式测力传感器的制作原理和方法。从材料科学入手,着重讨论材料因素对传感器基本特性的影响。作者认为:正确选择磁路材料是保证获得性能良好的传感器的关键;冲切取向、热处理、粘贴和装配质量也直接影响传感器的基本特征。     

铁磁材料内应力、硬度、组织对巴克豪森噪讯的影响

介绍了一种无损检测新技术－－巴克豪森噪讯，其产品可用来检测铁磁材料的内部应力，表面硬度及显微组织含量，可实施在线，瞬态，便携测量。本文介绍该检测技术的实验情况，与常规方法比较，有较好的一致性。     

钢管磁检测的信号电路

介绍轴向磁化检测和径向磁化检测相结合的磁检测装置,论述磁检测装置中的信号电路和信号的程序处理方法及使用模扳库来判定缺陷类型的方法.     

基于漏磁原理的储油罐罐底探伤仪

叙述了漏磁探伤的基本原理,介绍了基于漏磁原理的储油罐罐底探伤仪的系统结构及各部分主要功能,该设备检测方便高效,结果准确直观．     

基于Windows的漏磁检测软件平台开发

通过对不同漏磁检测系统的研究,研制了以Windows组件对象模型和计算机网络为基础的漏磁检测软件平台．为实现软件平台能适用于各类不同漏磁检测系统,提出了以信号采集组件接口和信号分析组件接口为基础的漏磁检测软件平台体系结构．针对钻杆漏磁检测系统的工作要求,实现对应信号采集组件和信号分析组件的开发．现场应用结果表明,该软件平台工作稳定且具备良好的可扩展性能．     

地球磁场对磁记忆检测信号的影响研究

对一轴类铁磁性材料进行磁记忆检测实验,研究不同检测方法对磁记忆检测信号参数的影响。研究结果显示,不同的检测方法,检测得到的试件磁记忆信号差别较大。试件上下放置时,地磁场的影响程度最大;南北向放置时,地磁场的影响程度次之;东西向放置时,地磁场的影响程度最小。     

基于APDL的漏磁检测有限元分析系统

为了提高缺陷漏磁检测有限元计算效率,基于ANSYS参数化设计语言（APDL）和VC＋＋设计了漏磁检测有限元分析系统框架,探讨了APDL有限元模版文件设计方法,分析了VC＋＋与ANSYS软件间的通讯技术,研究了F1ash与VC＋＋交互界面设计原理,开发了一个界面友好、方便高效的漏磁检测有限元专用分析系统．软件运行表明,其不仅操作简便,计算结果准确可靠,而且能有效简化漏磁检测有限元分析过程,提高了计算效率．     

压电、压磁及电磁耦合弹性介质材料的弹性常数与工程材料常数之间的关系

从横观各向同性的压电、压磁和电磁耦合弹性介质材料的平衡方程、梯度方程和本构方程出发，导出了三维压电、压磁和电磁耦合弹性介质材料的弹性常数在二维情况下的表达式。同时，讨论了平面应力、平面应变和轴对称情况下材料常数的对应关系，进而分析了z轴极化的压电、压磁和电磁耦合弹性介质材料的弹性常数与工程常数之间的关系。分析结果表明压电、压磁和电磁耦合弹性介质材料的弹性常数和泊松比与弹性、压电、介电、压磁、电磁和磁通率等常数有关，这是由于该材料的机电耦合性导致其弹性常数和泊松比较单一材料的要复杂的多。