弱磁应力检测模型的有限元分析论文.doc

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1、..密级：公开弱磁应力检测模型的有限元分析FiniteElementAnalysisforWeakMagneticStressDetectionModel学院：信息科学与工程学院专业班级：电子科学与技术0902班学号：090403051学生姓名：威指导教师：斌（讲师）2013年06月Word资料...摘要随着世界工业的迅猛发展，钢架等铁磁性材料越来越广泛地应用在各行各业。伴随着人们对安全的重视，对工程中的铁磁材料的维护就显得愈加重要。由于铁磁材料在生产和使用的过程中极易因受到应力集中作用而发生损坏，因此，利用其逆磁

2、致伸缩逆效应产生的漏磁场进行应力检测来完成日常维护不失为一种可行的方法。基于铁磁材料构件漏磁场对铁磁材料应力集中区进行检测是一种无损的弱磁应力检测方法。铁磁材料在受到应力作用时，部的磁性（磁阻和磁导率）会发生相应的变化，并产生漏磁场，利用专用的传感器对其漏磁进行检测，并进行进一步处理便可早期发现应力集中区。加之弱磁应力检测具有成本低、操作简便等特点，使得它更加受到人们的关注。有限元分析是一种利用有限元方法对静态或固态物理系统进行分析的方法。在有限元分析中，物理系统被分解成多个简单、独立、相互联系的模型。本文阐述了铁

3、磁材料的逆磁致伸缩效应，提出了铁磁材料漏磁场的应力检测方法以及传感器结构。并利用Ansys12.0软件进行有限元建模仿真，对所提出的弱磁应力检测方法的可行性进行验证，对传感器结构和参数进行改善。经有限元分析得出结论，通过调整缺陷与磁极和传感器的相对位置，可以实现弱磁检测。弱磁条件下检测出的缺陷宽度偏小，径向和轴向磁通密度都会随着缺陷宽度的增加而增加。外缺陷径向磁通密度峰值在25%到40%深度的围，呈现出的趋势相反；轴向磁通密度曲线基本重合，其峰值随着缺陷深度的增加而增加的近似线性的关系。外缺陷的轴向磁通密度曲线基本

4、重合，与缺陷宽度和深度呈现出线性关系；外缺陷的径向磁通密度曲线与缺陷宽度和深度不呈线性关系。关键词：铁磁材料；有限元分析；弱磁场；应力检测；AnsysWord资料...AbstractWiththedevelopmentofglobalindustry，ferromagneticmaterialsassteelframeandoilpipearemoreandmoreapplicatedinallwalksoflive.Maintenanceofferromagneticmaterialseemstobesigni

5、ficantalongwithattentiononsafetyofpeople.Utilizingthetheoryofinversemagnetostrictiveeffectiontoserviceferromagneticmaterialisafeasiblemethod，becausetheyaredamagedeasilyintheprocessofproductionandapplying.It’sanon-destructivedetectionmethodofweakmagneticstressd

6、etectionthatutilizingtheleakagemagneticfieldofinversemagnetostrictivetogaugethestressconcentrationareaofferromagneticmaterial.Themagnetic(reluctanceandpermeability)offerromagneticmaterialwillchangeaccordinglywhentheyareunderstress.So,usingspecialsensortogauget

7、hemagneticandprocessfurthercanfoundthestressconcentrationareaearly.Inaddition,weakmagneticstressdetection’sadvantageoflowcostandsimpleoperationmakespeoplepaymoreattentiontoit.Finiteelementanalysiscananalyzethestaticorsolidstatephysicssystem.Inthefiniteelementa

8、nalysis，physicssystemisdividedintoanumberofsimple，independent，interrelatedmodel.Thispaperexpoundstheinversemagnetostrictiveeffectionofferromagneticmaterial，methodofweakmagneticstre