基于鐵磁材料力－磁效應(yīng)的磁記憶方法檢測(cè)機(jī)理的基礎(chǔ)性研究.pdf

1、本文是對(duì)金屬磁記憶方法——這一適用于鐵磁構(gòu)件早期診斷的無(wú)損檢測(cè)新方法的基礎(chǔ)性研究。以磁性物理學(xué)理論為指導(dǎo)，以試驗(yàn)和有限元模擬為手段，主要研究了應(yīng)力對(duì)試件表面泄漏磁場(chǎng)的影響，探索了鐵磁材料力—磁效應(yīng)的物理機(jī)制。 為實(shí)現(xiàn)泄漏磁場(chǎng)數(shù)值的精確定位測(cè)量，自制了高精度的掃描架及其驅(qū)動(dòng)電路，并將其與弱磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備高斯計(jì)相配合。又利用VC++6.0 編制了軟件，控制掃描架按照多種方式進(jìn)行掃描，將高斯計(jì)測(cè)得的漏磁場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集到數(shù)據(jù)庫(kù)中，組成了一

2、套可精確定位、自動(dòng)采集數(shù)據(jù)的弱磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)。 試驗(yàn)以20 ＃ 鋼和45 ＃ 鋼為研究對(duì)象，分別進(jìn)行了含典型缺陷試件拉伸時(shí)表面泄漏磁場(chǎng)的在線(xiàn)測(cè)量和經(jīng)過(guò)不同程度拉伸并卸載后表面泄漏磁場(chǎng)的測(cè)量。同時(shí)還對(duì)試件進(jìn)行了應(yīng)力的有限元模擬，并將其數(shù)值計(jì)算結(jié)果與磁場(chǎng)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明：兩種材料的試件在上述兩種試驗(yàn)?zāi)Ｊ较?，在試件的人工缺陷部位，變形較小時(shí)的磁場(chǎng)信號(hào)變化較平緩，產(chǎn)生一定程度塑性變形后的磁場(chǎng)信號(hào)則變化劇烈；同時(shí)，在在線(xiàn)測(cè)量情況

3、下，試件在頸縮時(shí)的磁場(chǎng)信號(hào)還往往會(huì)出現(xiàn)躍變的現(xiàn)象。經(jīng)分析認(rèn)為，磁記憶信號(hào)的這種變化與材料內(nèi)部微觀(guān)組織的狀態(tài)有關(guān)，試件變形很小時(shí)，磁彈性效應(yīng)對(duì)試件表面泄漏磁場(chǎng)的變化起主要作用；試件變形較大時(shí)，其表面泄漏磁場(chǎng)的變化主要受塑性變形區(qū)內(nèi)位錯(cuò)聚集產(chǎn)生的微缺陷的影響。 作者還以硅鋼片和20 ＃ 鋼為研究對(duì)象，利用粉紋法探索性地觀(guān)察了樣品應(yīng)力集中部位的磁疇形貌，結(jié)果表明：應(yīng)力載荷導(dǎo)致了樣品磁疇的變化，在兩種材料應(yīng)力集中部位的表面都初步觀(guān)察到了