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1、金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)對(duì)應(yīng)力集中部位敏感,對(duì)構(gòu)件損傷可實(shí)施早期診斷,能預(yù)防災(zāi)難事故的發(fā)生,二十年間廣受國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的關(guān)注,在檢測(cè)機(jī)理、試驗(yàn)研究、工程應(yīng)用等方面取得一定的研究成果,但在應(yīng)力集中定量評(píng)價(jià)方面卻仍未取得突破性的進(jìn)展。本文基于磁記憶效應(yīng)機(jī)理,結(jié)合有限元分析方法進(jìn)行力磁耦合模擬,以靜載拉伸和低周疲勞試驗(yàn)為手段開展大量的研究工作,試圖為磁記憶檢測(cè)定量評(píng)價(jià)提供試驗(yàn)判據(jù),使磁記憶檢測(cè)能更好地服務(wù)于現(xiàn)代化工業(yè)檢測(cè)。
文章在磁記憶二
2、維檢測(cè)的基礎(chǔ)上,對(duì)微分后合成的李薩如圖形進(jìn)行分析,提出并采用最優(yōu)算法求解李薩如圖形封閉區(qū)域的面積大小,并指出李薩如圖形封閉區(qū)域和不封區(qū)域大小的評(píng)價(jià)方法。模擬分析拉應(yīng)力和疲勞應(yīng)力作用下試件表面等效應(yīng)力的分布情況,并通過(guò)磁學(xué)分析得到不同應(yīng)力下漏磁場(chǎng)的分布曲線,驗(yàn)證了磁記憶二維檢測(cè)的可靠性。
拉伸試驗(yàn)選用20#鋼和45#鋼,采用離線和在線兩種測(cè)量方法對(duì)試樣表面磁信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),對(duì)比分析兩種測(cè)量方式下切向和法向分量磁記憶信號(hào)及兩分量微分
3、后合成的類似李薩如圖形的磁記憶二維曲線變化特性,并設(shè)計(jì)不同缺口類型試樣進(jìn)行研究。結(jié)果表明:兩種測(cè)量方法得到的表面磁信號(hào)特征變化基本一致,特征幅值都是先增大后減小再增大,但在線測(cè)量結(jié)果會(huì)受保載作用影響;而不同缺口類型試樣表面缺口附近磁記憶信號(hào)特征非常顯著,缺口兩側(cè)的磁信號(hào)變化不對(duì)稱;且切向分量磁信號(hào)與應(yīng)力間的相關(guān)性更好;李薩如圖形封閉區(qū)域大小隨拉應(yīng)力的增大呈非線性變化,可考慮用非線性擬合曲線定量評(píng)價(jià)應(yīng)力集中狀態(tài)。
低周疲勞試驗(yàn)以
4、30CrMnSiNi2A鋼為研究對(duì)象,對(duì)不同循環(huán)周次下不同厚度試樣表面磁信號(hào)進(jìn)行測(cè)量,研究不同厚度試樣磁信號(hào)隨疲勞周次的變化關(guān)系,探討李薩如圖形封閉區(qū)域面積與疲勞損傷定量評(píng)價(jià)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。結(jié)果表明:一旦加載疲勞應(yīng)力,試件表面磁信號(hào)會(huì)發(fā)生磁場(chǎng)突變的特征現(xiàn)象,以此表征應(yīng)力集中狀況;隨循環(huán)周次的增加,磁信號(hào)特征現(xiàn)象越來(lái)越顯著,可用磁信號(hào)梯度確定應(yīng)力集中部位的位置;對(duì)于整個(gè)疲勞過(guò)程,李薩如圖形封閉區(qū)域面積遵循Logistic曲線,經(jīng)歷開始增加、
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