磁记忆检测套管应力集中信号和特征量研究

铁磁性工件在载荷的作用下,应力和变形集中区会产生最大的漏磁场变化,金属磁记忆技术可有效判断套管应力集中区.对漏磁场法向分量的测定可以准确地推断工件的应力集中区.井下的恶劣环境对磁记忆系统提出更高的要求.将数字平滑和小波去噪方法引入磁记忆检测系统的信号处理中,提高了信噪比,有效地提取了磁记忆信号中的梯度;同时为准确确定应力集中的位置,提出了新的特征量选取.实验结果证实了方法的有效性和可行性.     

筛板塔液面梯度的研究

在大型模拟塔上对筛板的液面梯度进行了实验研究。发现在实验条件下液面梯度是相当可观的,从而对目前流行的筛板塔液面梯度可以忽略不计的观点提出了异议。文中将测得的液面梯度以摩擦因子f对雷诺数(Re)进行了关联。所得结果可供塔板设计和操作分析时参考。     

均匀梯度磁场的研究

从分析单个圆线圈磁场特点出发,探讨利用圆线圈产生均匀梯度磁场的原理和方法,给出一种圆线圈装置的设计,并对磁场梯度均匀性进行数值估计.数值计算表明这种设计得到的磁场梯度均匀性相对误差高于位置偏移的二次方以上.     

采用干涉条纹计数法测量磁场的光纤传感系统

本文叙述了根据Mach—Zehnder干涉仪原理制作的采用干涉条纹计数法测量静态磁场的光纤传感系统。文章分析了干涉条纹的形状以及条纹移动数与被测磁场之间的关系;同时,针对条纹计数装置的特点,还研究了微型计算机及其接口在本系统中的应用。     

基于移动最小二乘法的白质纤维束走向跟踪

为了对脑白质纤维束进行三维重构,提出一种基于移动最小二乘法的纤维束三维曲线走向跟踪算法,根据磁场梯度表与b值把扩散加权数据转换为扩散张量数据并进行高斯滤波,以三次样条函数为权函数对扩散张量数据进行拟和,从感兴趣区域出发在纤维束弯曲角度与特定步长限制条件下进行走向跟踪.对病人脑扩散张量成像数据进行计算,计算结果表明,该算法能够准确快速地对胼胝体纤维束三维走向进行宏观上的跟踪.     

梯度磁场对质子交换膜燃料电池工作性能的影响

质子交换膜燃料电池的工作性能与许多因素有关,由于氢气是抗磁性气体,氧气是顺磁性气体,通过外加磁场可以改变燃料电池的工作性能.采用永磁铁作为梯度磁场产生源,分析了梯度磁场对燃料电池的作用机理,设计了相应的实验方案,通过实验讨论了外加磁场对燃料电池的运行稳定性、极化曲线以及不同流量条件下输出功率的影响规律,以验证梯度磁场对提高燃料电池工作性能的有效性.     

平面裂纹变形扰动磁场的解析解

基于磁弹性耦合问题的线性化理论,采用Fourier变换方法对含内部中心裂纹的无限大板在外力和磁场共同作用下的变形扰动磁场进行了求解,得到了变形后扰动磁场的解析解.结果表明:变形扰动磁场场强与外力成正比;切向强度沿裂纹呈反对称分布,在裂纹上下表面产生突变;法向强度沿裂纹对称分布,在裂纹尖端产生奇点.     

运动平台的磁性目标实时定位方法

针对目前基于运动平台的磁性目标定位方法计算过程复杂、实时性差的问题,通过对单点磁梯度张量定位算法的空间微分推导,提出了基于磁场三阶张量的目标定位算法,并通过研究运动平台磁梯度张量与磁场三阶张量的微分数学关系,提出了基于运动平台的磁性目标实时定位方法。该方法可利用运动平台的磁梯度张量观测值实时定位静止磁性目标,不需要求解非线性方程组,计算过程简单,实时性强。最后通过仿真实验证明了该定位算法的有效性,并验证了磁力仪精度和系统基线是影响定位结果的主要因素。     

三维大幅晃荡的 Youngs-VOF 法模拟

液货船液体舱室在摇荡运动激励下的大幅晃荡问题日趋成为研究热点.针对液箱三维大幅晃荡问题,考虑较低液体装载水平以及外激励频率为共振频率的条件,采用基于有限差分法的 Youngs-VOF 自由液面重构方法,计入因气体卷入带来的表面张力影响,实现液舱内合并、气体卷入等液面大变形现象的数值模拟,以及抨击压强的时历预报.大幅晃荡的液面大变形现象数值模拟结果与试验结果对比表明,Youngs-VOF 能够实现有效模拟界面运动;同时抨击载荷计算结果与试验结果也较为一致;此外就表面张力对抨击压强的影响进行分析,表明有必要计入表面张力因素.     

三维大幅晃荡的Youngs-VOF法模拟

液货船液体舱室在摇荡运动激励下的大幅晃荡问题日趋成为研究热点.针对液箱三维大幅晃荡问题,考虑较低液体装载水平以及外激励频率为共振频率的条件,采用基于有限差分法的Youngs-VOF自由液面重构方法,计入因气体卷入带来的表面张力影响,实现液舱内合并、气体卷入等液面大变形现象的数值模拟,以及抨击压强的时历预报.大幅晃荡的液面大变形现象数值模拟结果与试验结果对比表明,Youngs-VOF能够实现有效模拟界面运动;同时抨击载荷计算结果与试验结果也较为一致;此外就表面张力对抨击压强的影响进行分析,表明有必要计入表面张力因素.     

横向脉冲磁场下悬臂导电薄板的动力屈曲

针对处于外加横向强脉冲磁场下的悬臂导电薄板,建立了计及面内电磁体力、磁场、涡电流场和变形场的理论模型.对空间部分采用有限元法,对涡电流、导电薄板的时间部分分别采用Crank-Nicolson法和Newmark法,给出了计算程序的求解步骤,定量模拟了强脉冲磁场对面内磁体力和薄板最大挠度的影响.仿真结果表明,由涡电流与磁场相互作用所产生的面内磁体压力直接导致了悬臂导电薄板发生动力屈曲,导电薄板发生屈曲时临界磁场值随着脉冲参数的减小而减小,但随着电导率的增大而减小.     

基于弱磁效应的管道应力检测技术

应力集中是造成铁磁性金属管道破坏的主要原因，通过应力的有效检测，可对金属管道的使用状态进行预判，有效保障设备的使用安全。利用铁磁材料能量平衡理论，对应力作用下的材料弱磁效应进行了分析；通过基于金属能带理论的仿真软件建立铁磁材料三维仿真模型，计算了拉应力作用下体系的磁效应特征；设计制作基于差动对称结构的微弱磁场检测传感器，通过基于弱磁传感器的应力检测系统对不同类型的管道应力集中状态进行检测，并利用其他应力检测手段对应力集中情况进行了验证。结果表明，弱磁传感器可有效检测管道表面的弱磁场信号；在应力集中区，弱磁场信号表现出剧烈的波动特征；各种检测手段均验证了弱磁应力检测的有效性，弱磁应力检测技术可有效检测由缺陷或变形等导致的管道应力集中。     

拉应力对不同厚度Q345钢磁记忆信号的影响

为明确磁记忆信号与拉应力之间的对应关系和几何尺寸对试件表面磁场的影响,对Q345低合金钢不同厚度板状试件进行静载拉伸实验.利用TSC-1M-4型磁检测仪,研究3种厚度的光滑试件表面磁记忆信号在不同拉应力下的变化规律.结果表明:弹性阶段磁记忆信号与拉应力之间有较好的相关性,塑性阶段两者相关性较弱;切向磁记忆信号对试件局部屈服的表征比法向磁记忆信号更敏感,利用切向磁场的畸变性可预判试件的早期塑性变形和应力集中区;同一应力水平下,试件表面磁场强度随厚度增加而减小,但不影响其变化规律.     

磁流变弹性体环形板的应力应变分析

通过运动方程、物理方程、几何方程及电动力学方程给出了磁流变弹性体薄板在机械场、磁场作用下的基本方程,以磁流变弹性体环形薄板问题为例,建立了含有8个基本未知量的偏微分方程组,再利用Newmark有限等差式,得到了可以应用离散正交法求解的标准型。对于变化磁场下的磁流变弹性体薄板,得到了磁场力的表达式。讨论了磁流变弹性体薄板应力、变形随外加磁场参量的变化规律,并通过实例证实了可以通过改变磁场、机械场的参数来实现对薄板的应力、应变的控制。     

The Friction and Wear of Sleeve-ring Pair Lubricated by Active Lubricants in the Presence of Magnetic Field

1　IntroductionTribologicalphenomenoncanbeseenintheopera tionsofequipments ,instruments ,units ,andsoon .Theinvestigationonthemagnetictribologyattractsbroadinter estsoftribologicalworkers ,andthesignificantexplorationsonthetheoreticalandapplicationhavecarriedout .Thefrictionreductionandwearpreventioninthepresenceofmagneticfieldareconsideredtobetheincreaseofmicro hardnessontherubbingsurfaceandtheoxidationofoxy genonthewearsurfaceatthedryfrictionofatmosp here[1 4] .Theperformanceofboundarylubric…     

磁场改性对烃油表面张力的影响“研究生论坛”稿件

本文通过对油类物质按极性和非极性分类,研究磁场改性对油类物质表面张力的影响,发现经过磁场改性后,随着磁场强度的变化,非极性烃油的表面张力会升高0.3%～4%,并呈现周期性变化;有利于降低油水界面张力,提高非极性烃油在水溶液中的弥散性能;而极性烃油的表面张力则会有所降低,并与水经过磁场改性后的结果相似;将极性和非极性烃油混合后,当混合物中极性烃油含量较少时,非极性烃油在混合物中占主导地位,经过磁场改性后,混合物表面张力升高,随着极性烃油含量的不断增加,极性烃油逐渐取得主导地位,经过磁场改性后,混合物表面张力降低。     

磁暴期间技术系统感应电压的计算

磁暴期间,导电网络（如电力系统、管道和电话电缆）中会感应出电压。用计算穿过环路的变化垂直磁场或者计算由沿环路变化的水平磁场来得到地面水平环路感应出的电压,这两种方法是等效的,都应用了麦克斯韦方程组,但是它们的等效很难形象化地给予解释。考虑到磁场的发散特性,穿过水平环路的垂直磁场如何相关到环路外围的水平磁场（由于地面线电流）,用磁扰动的例子来说明两种方法在计算导电网络中感应电压上是等效的。     

含转折非连通断层岩石破坏过程的试验研究

以数字散斑相关方法( DSCM)为手段,对含有转折非连通断层岩石破坏过程进行了试验研究.研究了岩石破坏过程中的试件表面的变形场演化过程.通过DSCM系统观测加载过程中的散斑图像,分析得到各个时刻的位移场及应变场,试验结果反映了转折非连通断层变形破坏的整个过程.结果表明,变形最初集中在岩石的弱性结构面上,并且变形破坏过程也受弱性面控制,裂纹尖端为应力集中程度最高的区域,新裂纹从这里产生并扩展,最后导致整个结构的破坏.利用变形场统计指标Cv值分析发现,该值在岩石均匀变形阶段变化较为缓慢,在岩石破坏前迅速上升,因此,可以利用Cv值对岩石破坏进行预测.     

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...     

Application of empirical mode decomposition in early diagnosis of magnetic memory signal

In order to eliminate noise interference of metal magnetic memory signal in early diagnosis of stress concentration zones and metal defects, the empirical mode decomposition method combined with the magnetic field gradient characteristic was proposed. A compressive force periodically acting upon a casing pipe led to appreciable deformation, and magnetic signals were measured by a magnetic indicator TSC-1M-4. The raw magnetic memory signal was first decomposed into different intrinsic mode functions and a residue, and the magnetic field gradient distribution of the subsequent reconstructed signal was obtained. The experimental results show that the gradient around 350 mm represents the maximum value ignoring the marginal effect, and there is a good correlation between the real maximum field gradient and the stress concentration zone. The wavelet transform associated with envelop analysis also exhibits this gradient characteristic, indicating that the proposed method is effective for early identifying critical zones.