磁记忆信号与应力之间的关系

为明确磁记忆信号与工作应力和残余应力之间的对应关系,对Q235低碳钢板状试件进行了静载拉伸实验.利用TSC-1M-4型磁检测仪,研究了光滑试件和人工缺陷试件表面法向磁场强度在不同工作载荷下及卸载后的变化规律.结果表明:磁记忆信号与工作应力之间具有较好的相关性,利用相邻两磁信号之间的相关系数可以判断试件是否处于某种临界或极限状态;塑性变形前后的离线磁信号并无明显区别,但断裂后的磁信号及梯度曲线可用于准确识别断裂位置.     

MMM testing and failure analysis of fastening bolts on reciprocating compressor cylinder cover

To avoid the serious accidents caused by the failure fastening bolts on reciprocating compressor cylinder cover,a new nondestructive testing(NDT) technology,metal magnetic memory(MMM) testing,was applied to safety evaluating and failure analyzing for the fastening bolts.Based on the dynamic stress calculation of the failure bolts,MMM testing was carried out at workshop.Given are the MMM stress distribution characteristics of the failure bolts and fracture faces.It has been found that the MMM signal variation amplitude of the crack transition zone in the fracture surface is minimal,that of the crack initiation zone is in the middle,and that of the tear fracture zone is maximal.The failure reasons were analyzed with MMM effect.The results of the metallographic examination showed that the validity and feasibility of MMM testing and failure analysis.This means MMM technology is a new,fast and validity method of failure analysis.     

基于磁记忆机理的铁磁材料弯曲变形状态研究

利用磁记忆方法,采用自行研制的多通道磁记忆采集系统,研究铁磁材料在三点弯曲复杂应力状态下,0～250 kN不同试验载荷作用下的弯曲变形状况与磁记忆信号的对应关系,首次给出了三点弯曲复杂应力状态下磁记忆信号Hp(y)的分布规律与特点．实验发现：未加载时,Hp(y)呈无序状态；加载到50 kN时,试件受拉层Hp(y)开始变为负值,同时受压层Hp(y)信号全部变为正值,受拉层与受压层符号相反,表明不同层所受的正应力不同；加载到250 kN时,受拉层Hp(y)出现零点,表明应力集中的形成,中性层中心切应力最大处随载荷的增加Hp(y)过零梯度变大,反映了三点弯曲切应力的变化规律．最后应用NASTRAN有限元软件进行试验载荷下的应力状态仿真,结果验证了磁记忆方法对三点弯曲变形状态研究的有效性．     

汽轮机转子动力学建模

以200MW汽轮机转子为例用有限元方法建立了转子的动力学模型,介绍了轴系关键部件的简化,并给出了转子动力学模型图。所给出的汽轮机转子的动力学模型与实际结构十分吻合,对分析类似结构具有参考价值。     

结构动力响应数值分析的新的广义-α方法的频率域分析

介绍了一族用于结构动力响应数值计算的新的广义-α方法。用这族算法将结构动力学方程离散得到关于位移的差分方程，然后做Z-变换得到算法传递函数、算法频率响应函数。通过算法离散的频率响应和系统真实频率响应的比较，在频率域内分析了这族算法的性能，并与常用的Newmark平均加速度方法进行了比较。在分析中，以激励力频率为自变量分析了算法的Bode图，以系统固有频率和激励力频率与时间步长的乘积为自变量在三维空间内分析了算法频率响应幅值绝对误差，又以算法自由参数、阻尼比为自变量在三维空间内分析了算法频率响应幅值2-范数意义下的相对误差。结果表明，新算法的性能得到了更深刻的认识。     

诊断键合图在动态系统故障诊断中的应用

基于解析冗余关系故障诊断方法的关键是建立解析冗余关系。系统键合图模型经过转换可以得到系统的诊断键合图模型,利用该模型中的虚拟传感器与系统组件的关系可以方便地建立系统解析冗余关系和具有残差方向的故障特征矩阵。然后,通过观测特征与故障特征的比较进行故障检测和隔离。通过在五箱系统的仿真验证,证明该方法是非常有效的。     

早期损伤临界应力状态磁记忆检测技术

针对目前磁记忆研究中缺乏早期损伤应力状态系统试验研究,开展了单向拉伸和三点弯曲不同应力状态下,濒临损伤的临界应力状态磁记忆特征信号提取试验.通过对Q235B和X70钢不同形状试样在不同应力状态试验中临界应力状态的磁记忆检测,首次给出了单向拉伸中临界屈服状态的磁记忆信号特征,同时给出两向应力状态濒临损伤的极限弯矩对应的磁记忆信号表征.金相检测结果进一步证明了早期损伤临界应力状态磁记忆信号表征结果的正确性.     

斜拉网格结构的结构形式、应用及特性在国内的研究进展

斜拉网格结构是目前应用较为广泛的刚柔混合结构体系之一,由塔柱、拉索、网格结构组合而成。系统的对该类结构体系在我国的发展进行了回顾及展望。首先,对该混合结构的结构形式发展及部分工程应用进行了介绍;之后,分别回顾了斜拉平板网架结构和斜拉空间网壳结构的结构特性研究,从考虑结构几何非线性,参数振动和模态跃迁等因素,突出分析了斜拉空间网壳结构复杂的动力特性行为;最后,分析尚存的问题,对今后的发展进行了展望。     

疲劳过程中磁记忆信号变化的机理

从微观角度研究磁记忆现象是机理研究的突破口,材料微观结构变化由塑性变形引起。因此设计拉伸疲劳试验,同步研究疲劳过程中切向磁信号Hpx变化与材料微观形貌及塑性应变变化之间的关系。试验结果显示,疲劳初期,Hpx快速增强,对应快速塑性变形;疲劳中期,Hpx平缓增强,对应塑性变形放缓,晶界微裂纹萌生并缓慢发展;疲劳后期,Hpx相比疲劳中期有跳变,并且增强速度加快,对应塑性变形加剧,宏观裂纹出现并快速扩展。分析表明,塑性变形产生微裂纹等晶体缺陷,阻碍磁化,使塑性变形集中区域成为内部磁源,向外散射磁场,形成磁记忆现象。并得出磁记忆场Hp的表达式,Hp随测量点位置、塑性变形集中区的磁导率μ(或塑性应变εp)变化。某固定测量点沿某方向的磁记忆信号随μ线性变化、随εp的单调递增变化,因此疲劳各阶段Hpx增强速度不同是由εp增加速度不同引起。并提出可以通过选择合适的测量点及测量方向来提高磁记忆信号对εp变化的灵敏度。     

塑性变形条件下拉伸构件的磁记忆效应

通过对经退磁处理的光滑和切口试件在不同程度拉伸变形下的在线磁信号的测量,研究了塑性变形对磁记忆效应的影响.光滑试件在弹性和均匀塑性流动阶段磁场分布近似为斜直线,仅到颈缩后才在应力集中部位产生明显的磁场畸变;切口试件在屈服以后即出现畸变特征,基于位错理论分析了异常波波高增加的原因,利用磁信号水平线图可定性判断应力集中区破...