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1、航空学报Aug.252013Vol,34No.81990-1997ActaAeronauticaetAstronauticaSinicalSSN1000—6893CN11-1929/VhttD:∥hkxb.buaa.edu.cnhkxb@buaa.edu.cn李萨如图在磁记忆二维定量检测中的应用周培1,任吉林1一,孙金立2,宋凯1,王振11.南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,江西南昌3300632.海军航空工程学院青岛分院,山东青岛266041摘要:依据磁记忆二维检测原理,将磁信号法向分量存在过零点,切向分量存
2、在最大值联合起来检测,并引入李萨如图分析法,对用法向分量和切向分量合成的类李萨如图以及将法向分量和切向分量微分后合成的李萨如图进行比较分析,得出可以利用微分后合成的李萨如图封闭区域面积的大小来判断应力集中程度及用在不同的应力集中程度下李萨如图面积数量级作为阈值的结论。从而可为利用李萨如图分析法对磁记忆二维检测进行定量分析的进一步研究提供试验分析依据。关键词:磁记忆;二维检测法;应力集中;李萨如图;定量分析中图分类号:V215.5+5;TGll5.28文献标识码:A文章编号:1000一6893(2013)08—1990—
3、08金属磁记忆检测技术是一种利用铁磁性金属磁记忆效应来检测构件应力集中部位和应力集中程度的无损检测新方法。金属磁记忆检测可以准确可靠地探测出被测对象上以应力集中区为特征的危险部件和部位,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[1≈]。但现有的磁记忆检测方法一般通过最大梯度和过零点来判断应力集中部位及应力集中大致的危险程度。大量的工程应用表明,由于检测环境的不可预测,微弱的磁记忆检测信号很容易受到干扰,仅以最大梯度和过零点为依据进行诊断时,常出现零点漂移,不仅不能准确检测应力集中部位,也很难准确判断应
4、力集中的危险程度。本文通过对磁记忆检测信号法向分量存在过零点和切向分量存在极大值的特征曲线的联合利用,将用法向分量和切向分量合成的类李萨如图与用法向分量和切向分量分别微分后合成的李萨如图进行比较分析,发现李萨如图的面积与应力集中大小存在较好的对应关系。实验结果表明,该方法可望成为比单一的法向分量过零值点更有效的磁记忆检测定量分析方法,可为利用李萨如图的面积对磁记忆二维检测进行定量分析提供依据。1磁记忆二维检测原理在载荷p的作用下,铁磁性材料内部的不连续部位会造成应力的不均匀分布,出现应力集中现象,构件中应力集中区的形成
5、会集聚相当高的应力能。此时,为了使铁磁构件内总的自由能趋于最小,在磁机械效应的作用下必将引起构件内部的磁畴在地球磁场中作畴壁的位移甚至不可逆的重新取向排列,以增加磁弹性能的形式来抵消应力能的增加。从而,在铁磁构件内部产生高于地磁场的磁场强度。同时,为抵消应力能,在磁机械收稽日期:2012—11—01;退修日期:2012-11—29;录用日期:2013-01-04;网络出版时间:2013—01—2214:51网络出版地址:www.cnki.net/kcms/detalI/11.1929,V.20130122.145100
6、4.htmI基金项目:国家自然科学基金(51065022);江西省仪器科学与技术学科研究生教育创新基地资助项目*通讯作者Tel.:0791.83953491E-majl:jlren@tom.com{
7、用榕武
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11、ma鲫eticmemorydelection.ActaAe∞nauf}caetAstronau{icasin}ca,20{3,34(8):1990.1997.周培。任吉林.孙金立。等
12、,李萨如图在磁记忆二维定i检测中的应甩.航空学报。2013.34(8):1990·1997.周培等:李萨如图在磁记忆二维定量检测中的应用效应的作用下引发的磁畴组织的重新取向亦会保留下来,并在应力集中区形成类似缺陷的漏磁场[4。7],即磁场的切向分量H。(z)出现最大值,而法向分量H。(y)的正负发生改变,且具有过零值点,如图1所示,图1(a)和图1(b)分别为不同载荷作用下,长度L一200mm的测量线上漏磁场的切向和法向分量分布图。£/mmfa).x。d儿℃ctfOn£/mm(b)卜dlrectlOn图1铁磁性表面的漏
13、磁场分布Fig.1Leakagemagneticfielddistributionoftheferromagneticsurface由图1可以看出,在应力集中部位产生的漏磁场的法向分量H,(y)的正负发生改变,出现过零点,并且在过零点两边出现2个正负相反的峰值。切向分量H。(z)出现一个最大峰值,而在远离应力集中区的H。(z)和H
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