焊接裂紋的金屬磁記憶信號(hào)定量化特征研究.pdf

1、焊接裂紋是導(dǎo)致油氣管道焊接接頭失效的最危險(xiǎn)的因素之一，因此對(duì)焊接裂紋進(jìn)行檢測(cè)是無損檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用。金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)作為一種新型的無損檢測(cè)方法，利用了材料內(nèi)部應(yīng)力集中與表面散射磁場(chǎng)的關(guān)系，在材料早期損傷的無損檢測(cè)應(yīng)用中具有很大的潛力。 本文針對(duì)金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)中焊接裂紋定量化檢測(cè)的技術(shù)難題，利用現(xiàn)代信號(hào)處理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在理論分析和大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)應(yīng)力集中與金屬磁記憶信號(hào)之間的關(guān)系以及焊接裂紋的金屬磁記憶信號(hào)特征

2、進(jìn)行了深入的研究，取得的主要結(jié)論和創(chuàng)新成果如下。 研究了材料內(nèi)部應(yīng)力集中與金屬磁記憶信號(hào)之間的關(guān)系。引入了磁場(chǎng)梯度指數(shù)的概念，建立了鐵磁材料內(nèi)部應(yīng)力集中極限狀態(tài)的確定方法，并確定了X70管線鋼的臨界磁場(chǎng)梯度指數(shù)；通過金屬磁記憶信號(hào)的幅值譜熵，研究了材料內(nèi)部應(yīng)力水平對(duì)幅值譜熵的影響，可以通過幅值譜熵與磁記憶信號(hào)的關(guān)系確定材料內(nèi)部應(yīng)力的狀態(tài)；研究了材料內(nèi)部的應(yīng)力水平與其金屬磁記憶信號(hào)的關(guān)聯(lián)維數(shù)之間的關(guān)系，隨著應(yīng)力水平的增加，金屬磁記

3、憶信號(hào)的關(guān)聯(lián)維數(shù)降低。當(dāng)材料進(jìn)入塑性狀態(tài)時(shí)，其金屬磁記憶信號(hào)的關(guān)聯(lián)維數(shù)在1.3以下。 提取了焊接裂紋的金屬磁記憶信號(hào)特征。利用金屬磁記憶信號(hào)的小波能量研究了焊接裂紋金屬磁記憶信號(hào)的尺度譜線特征和空間譜線特征。利用小波分解的方法提取了金屬磁記憶信號(hào)的細(xì)節(jié)分量，對(duì)細(xì)節(jié)分量進(jìn)行離散傅里葉變換后，其幅值的大小可以作為反映材料應(yīng)力集中程度的一個(gè)特征，可以將裂紋與一般應(yīng)力集中區(qū)分開來；對(duì)焊接裂紋的金屬磁記憶信號(hào)空間波形特征以及微分處理后的特