磁记忆切向分量信号的检测研究

针对金属磁记忆切向信号难以提取的问题,提出采用矢量合成法提取金属磁记忆切向分量,并通过ANSYS仿真软件验证其有效性;通过铁磁性金属构件拉伸试验对磁记忆切向分量信号与应力集中部位和应力集中程度的关系进行研究,并对磁记忆切向分量信号的K曲线进行分析.结果表明:采用矢量合成法能有效提取金属磁记忆切向信号;金属磁记忆切向分量...     

基于金属磁记忆的钢绞线束环向腐蚀检测试验

针对常规技术难以高效检测桥梁斜拉索内部腐蚀的问题,探讨了拉索腐蚀与环向漏磁信号的关系,采用钢绞线束模拟工程常用的平行钢绞线索,设计了不同腐蚀程度及腐蚀位置的单点腐蚀和两点腐蚀检测试验,绘制出钢绞线束环向漏磁信号雷达图并分析了其规律特征。结果表明：单点腐蚀处的环向漏磁信号雷达图出现异常极大值,且腐蚀程度与极值呈正相关性;当两腐蚀点沿环向相邻时,雷达图呈“异常凸起状”;当两腐蚀点沿径向相邻时,雷达图分布均匀呈“水滴状”;当两腐蚀点分布在对角时,雷达图呈“缺口状”;根据各图像特征的显著差异,可判断单点腐蚀的环向位置和两点腐蚀的相对位置分布,由此提出了基于“3D雷达图”的斜拉索腐蚀位置检测方法。     

漏磁检测信号轴向分量和径向分量的选择

缺陷漏磁场的径向分量和轴向分量是漏磁检测中经常检测的物理量,两者之间如何选择,至今尚无定论。采用等效面偶极子模型分析了缺陷漏磁场的空间分布特点,解释了径向分量比轴向分量衰减更快的原因。结合有限元方法,研究了不同深度、宽度的二维矩形槽和不同倾角的梯形槽缺陷的漏磁场分布,分析了径向分量与轴向分量的变化特点,总结了缺陷参数变化时临界点的变化趋势。从探头设计的角度,考察了探头提离值以及缺陷参数对缺陷漏磁场信号轴向和径向分量幅值的影响,提出利用临界点作为检测分量的选取原则。     

静载拉伸下20号钢磁记忆检测二维信号试验

以铁磁材料20号钢平板拉伸试样为试验对象,在地磁场环境下试验了拉应力对试件表面磁记忆二维信号的影响。结果表明随着静载荷逐渐增大,试件表面磁记忆二维信号出现先增大后减小再增大的现象,并且在圆孔附近出现法向信号过零点、切向信号出现极大值的现象。此外,还对检测结果进行多特征量的分析,为现有的单一角度评判标准提供了更多地分析角度。     

旋转弯曲疲劳件的法向磁信号分布

为对旋转弯曲疲劳过程中的磁记忆信号进行分析,从磁记忆的物理基础出发,把旋转弯曲疲劳试验件看成一个磁体,试件的疲劳破坏过程就是试件由一个磁体变成两个磁体的过程。指出在试件表面检测到的磁场是环境磁场、试件的磁感应磁场和漏磁场的叠加,并分析了沿试件轴向的法向磁信号的分布变化。最后通过旋转弯曲疲劳试验,验证了理论分析结果。理论分析和试验结果均显示,疲劳破坏前法向磁信号出现显著的异常特征,可用其进行疲劳损伤诊断。     

承压构件缺陷磁记忆检测信号的量化分析

将金属磁记忆检测技术应用于含埋藏缺陷承压构件的检测中,将承压构件简化为平板结构,对平板试件进行单向拉伸的有限元模拟试验,分析了不同裂纹尺寸和载荷对检测信号的影响以及构件焊缝缺陷磁记忆信号的变化规律,得到了磁记忆信号特征参数与缺陷的关系。结合磁记忆检测试验,对磁记忆信号特征参数与缺陷参数、加载结果进行了量化分析。试验结果表明,磁记忆信号可以对承压构件缺陷进行有效表征,并可以对裂纹扩展趋势进行预测。研究为金属磁记忆检测技术在承压构件检测中的应用提供了理论支持。     

金属磁记忆缺陷特征信号的研究

以45号冷轧钢为研究对象,对三种不同缺陷类型的平板进行了拉伸试验,提取了平板试样每条检测线上随着拉应力的增大过程中的磁记忆信号,获得了缺陷特征信号,并进行了对比分析。结果表明,缺陷异变磁记忆信号的变化可以反映载荷作用的历史和试件的应力和变形情况。     

液化石油气储罐焊疤表面裂纹的磁记忆信号研究

采用磁记忆检测发现液化石油气储罐焊疤部位存在较强的磁记忆信号。通过对储罐进行0～4．0MPa的加载试验，研究磁记忆信号的幅度和梯度随载荷的变化。最后采用磁粉探伤复验发现磁记忆信号部位存在大量3-5mm长的焊疤表面裂纹。试验结果表明，在0～2．0MPa的加压过程中，磁记忆信号的幅度和梯度均逐渐增大，到2．0MPa时达到峰值，在2．0～4．0MPa的加载过程中迅速下降，在此期间采用声发射监测，发现了七个声发射信号，证明该部位应力产生了迅速释放。由此证明磁记忆信号的幅度和梯度既与材料所处的整体应力有关，也与该部位的局部应力集中度有关。     

磁记忆现象与应力场的关系

金属磁记忆检测可以对应力集中早期预报，不同应力状态下铁磁性构件的磁记忆信号分布在发生变化。通过对一批预埋缺陷的钢棒进行静载荷拉伸试验，检测钢棒拉伸装夹前后、拉伸前后、拉伸卸下前后和拉伸过程中的磁记忆信号分布变化，对产生的磁记忆现象与应力场的关系进行了较深入定性的初步探讨。     

在用起重机金属磁记忆检测的信号特征及验证

使用金属磁记忆检测方法对在役的双梁桥式起重机轨道进行了检测。检测结果表明,起重机轨道的磁记忆信号异常部位多数呈现对称分布,并与起重机工作时轨道的受力点相吻合;而轨道上出现的不对称磁记忆异常信号,是轨道自有应力集中或材料损伤所造成的,这些部位应该成为以后的监测重点。     

关于金属磁记忆检测中背景磁场抑制的讨论

通过具体试验，对当前金属磁记忆检测中普遍采用的利用通道补偿的背景磁场抑制方法进行了验证。结果发现通道补偿法并不能真正去除背景磁场对金属磁记忆检测的影响；同时，进一步对背景磁场对金属磁记忆检测的影响进行了分析，指出了相关的影响因素，并提出利用有限元分析消除背景磁场对金属磁记忆检测的影响的方法。     

金属磁记忆检测法研究进展

金属磁记忆法不仅可以实现传统无损检测技术对宏观裂纹的测定,而且可以确定由于应力集中造成的损伤,进而实现对结构剩余寿命的评估。该方法具有检测设备轻便、操作过程简单以及缺陷识别判据直观等优点,易于工程应用。但作为一种新型无损检测技术,其测试原理的理论物理模型、测试结果的可靠性和定量化、测试信息的有效利用性等方面还存在许多争议和不确定之处。在简单介绍其测试原理基础上,列举了一些典型工程应用实例,并就该方法存在的问题和未来发展方向进行了探讨。     

金属磁记忆检测技术研究现状与发展前景

金属磁记忆检测技术可以检测金属构件上以应力集中为特征的危险区域,对这一技术的深入研究有望解决构件损伤早期诊断与寿命预测中的关键问题。概述了金属磁记忆检测的原理和应用范围,归纳了磁记忆检测的国内外研究现状,提出了目前磁记忆检测技术亟待研究的关键性问题以及磁记忆检测技术的未来发展方向。     

金属磁记忆检测技术的研究现状及发展

介绍金属磁记忆检测技术对铁磁构件疲劳失效和早期诊断的重要意义。通过分析比较,描述了金属磁记忆检测技术的独到优点、金属磁记忆检测机理以及检测仪器。重点介绍了目前金属磁记忆机理研究现状和国内外该技术的应用现状并给出了两个实例分析。最后,总结了金属磁记忆检测技术目前存在的问题和未来的发展方向。     

基于小波包能量谱的磁记忆检测方法

提出磁记忆信号的小波包能量谱分析方法,以小波包变换理论为基础,通过对有中心小孔缺陷的45号钢和18CrNi4A试样进行拉伸试验,采集不同载荷下试样表面的磁记忆信号。用sym6小波对所得信号进行小波包能量谱特征分析。该方法可有效判断试样的应力集中部位及应力集中程度。     

金属磁记忆检测技术在监督在役火力发电机组中的应用

金属磁记忆检测技术能检测金属件的应力分布状态,据此来判断被测件是否能被继续使用。采用该技术对在役火力发电机组中的高温联箱管座角焊缝、穿顶棚密封焊缝和汽轮机叶片等构件实施了检测,达到了预期的检测效果。     

基于小波包变换的磁记忆信号特征值的提取

利用自行研制的信号检测系统采集航空铁磁材料试件的磁记忆信号。对信号进行小波包降噪处理,提高磁记忆信号的信噪比;利用Hilbert变换得到磁记忆信号的包络线,再对包络求取梯度特征值。实验结果证明,小波包降噪效果明显,对包络求梯度特征值比直接对信号求取梯度更准确清楚,可望应用于实际检测。     

金属磁记忆累积机理

金属磁记忆检测可以实现铁磁试件的早期诊断和应力评估,由于缺乏公认的解释机理和定量的手段,该技术尚未得到公认。通过对铁磁试件(Q235)进行循环加载,将金属磁记忆技术与巴克豪森法结合起来,进一步探讨金属磁记忆的产生和累积机理。研究表明,实际检测中,金属磁记忆信号波形不对称且峰值较大的一侧往往组织分布相对不均匀,循环加载后峰值变化更为明显。循环加载后磁场的分布变化,为研究和建立金属磁记忆信号与应力集中区的关系提供了依据。