铁磁材料不同变阶段自发漏磁信号特征研究

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1、北京交通大学硕士学位论文铁磁材料不同变阶段自发漏磁信号特征研究姓名：邓博申请学位级别：硕士专业：工程力学指导教师：王正道201107中文摘要铁磁材料是由大量磁畴结构组成的。荷会导致铁磁材料宏观磁性质发生改变。由于磁机械效应，残余内应力或外加载上述磁一机械耦合效应是各类磁无损检测的物理基础。传统磁无损检测技术往往适用于宏观缺陷的检测，但无法检测材料性能退化和早期损伤。金属磁记忆是一种新型的被动式的磁无损检测技术。相比较传统磁无损检测技术，金属磁记忆具有众多优点。例如，这是一种被动式磁检测技术，获得的是被测试件自身的漏磁场信息；无需外加磁化源，利用的地球磁场作为激励源；此外，该技术可同时检测宏观

2、缺陷和材料早期损伤。但是，作为一种新型无损检测技术，目前系统的实验数据和相应的理论模型均尚未建立，仅依据两个定性判据确定可能的危险区，而具体缺陷特征必须依据其他方法进一步确定。本文拟对铁磁材料缺陷处漏磁特征开展系统的实验和数值研究。主要内容如下：实验方面，开展了Q235钢单向拉伸和压缩加载过程中的漏磁检测。结果发现，单向拉伸条件下利用漏磁信号幅值及其梯度变化能够有效确定不同变形阶段，但在整个压缩阶段漏磁信号变化不明显。此外，相比较漏磁幅值，其梯度是一个更为敏感的参数。实验同时证实可以利用漏磁信号有效区分材料塑性变形和断裂。数值研究方面，本文利用ANsYs有限元电磁计算软件对缺陷处漏磁信号分布

3、开展了系统的二维数值模拟，考虑了众多影响因素对漏磁分布的影响，其中包括考虑变形阶段(弹性、塑性、断裂)，几何特征(缺陷宽度、深度、埋深)及测试条件(传感器提离值)等。相关研究结果对金属磁记忆技术的发展及其工程应用具有重要意义。关键词：金属磁记忆；铁磁材料：漏磁；无损检测；磁机械效应分类号：0348ABSTRACTFerroma弘eticmaterials盯econsistedofnumerousmagneticdomains．Aresidualorappliedstressc锄changeIhemacr0-ma弘eticpropeniesoff．e玎oma盟eticmat丽alsduet0m

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