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文檔簡介
1、本論文是在國家自然科學(xué)基金(51261024),江西省教育廳科技計劃重點項目,和廣東省數(shù)字信號與圖像處理技術(shù)重點實驗室開放課題(2014GDDSIPL-01)資助下展開研究的。磁記憶檢測作為一種目前最重要的行之有效的早期檢測手段,一直受到海內(nèi)外無損檢測人士的普遍關(guān)注。但是在磁記憶檢測的一些問題的研究上,仍然有著種種的不足,如對缺陷的判據(jù)單一和難以定量,不同溫度下的磁記憶檢測研究較少,磁記憶檢測信號的處理方面的不足等?;诖耍菊撐尼槍σ?/p>
2、上不足進行了一些研究。主要內(nèi)容概括如下:
1、闡述了本課題的提出及其研究意義,詳細論述了金屬磁記憶檢測技術(shù)的機理、儀器開發(fā)等方面在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,指出了磁記憶檢測方法存在的一些不足之處,最后給出了本論文的研究內(nèi)容以及創(chuàng)新之處。
2、論述了熱力、力磁耦合的相關(guān)基礎(chǔ)理論。首先介紹了鐵磁材料的基本性質(zhì),然后通過磁記憶檢測的磁力磁耦合效應(yīng),對應(yīng)力和磁導(dǎo)率之間的關(guān)系進行了推導(dǎo),并且詳細的介紹了磁機械效應(yīng)。最后針對不同溫度下的
3、磁記憶檢測,對彈性階段的熱-力耦合現(xiàn)象進行了本構(gòu)方程的研究,并推導(dǎo)了居里點附近熱力磁三者之間的關(guān)系。本章為整篇論文提供了理論基礎(chǔ)。
3、論述了磁記憶檢測的極坐標分析的方法相關(guān)理論基礎(chǔ),利用ANSYS有限元建立了三維力磁耦合有限元仿真模型,對其進行加載求解,得到缺陷表面的磁場分布情況,再對仿真得到的切向分量Hp(x)和法向分量Hp(y)進行微分處理,最后將所得的兩個微分信號利用極坐標分析方法進行了分析。分析的結(jié)果可以在一定程度上
4、表明極坐標分析方法能夠反映出鐵磁性材料的應(yīng)力集中程度。為了驗證仿真結(jié)果的有效性,在此,對中心含圓孔的 X60管線鋼平板設(shè)計了拉伸實驗,并提取缺陷處的磁場信號進行極坐標分析。實驗結(jié)果表明,隨著試件受到的拉伸載荷的增大,極坐標分析圖所形成的閉合區(qū)域也逐漸增大,并且復(fù)雜程度也在逐漸上升,證明磁記憶檢測的極坐標分析方法可以對鐵磁性材料的應(yīng)力集中區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)進行一定程度上的反映,可作為磁記憶檢測在定量方面的參考。
4、設(shè)計仿真方案,通
5、過對一些工業(yè)中常用的材料如20#鋼、45#鋼、12Cr1MoV等進行仿真的方法,研究了不同溫度對磁記憶檢測信號的影響。首先對試樣進行有限元建模,隨后對其進行仿真來提取仿真模型在不同溫度下的磁記憶信號,并對得到的仿真信號進行分析總結(jié),以此來研究不同溫度對磁記憶檢測的影響。之后換不同種的材料,重復(fù)上述步驟,得到材料不同時溫度對磁記憶信號的影響, 仿真救過表明,在達到材料的居里點之前,溫度對磁記憶檢測的影響不大,當溫度接近居里點時,
6、磁記憶信號峰峰值會急劇增大,并且材料只是影響不同溫度的磁記憶檢測信號的大小,對信號的變化規(guī)律影響不大。
5、針對目前磁記憶檢測信號處理方面的不足,通過引進經(jīng)驗小波變換,對磁記憶信號進行信號處理。首先介紹了經(jīng)驗小波變換的原理以及特點,之后針對磁記憶檢測的仿真信號,對其施加了實際檢測過程中常常會受到的高頻噪聲信號,然后使用經(jīng)驗小波變換對其進行處理,處理結(jié)果顯示該信號大部分的噪聲以及被有效的消除了,對原始信號有很強的還原度。隨后通過
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