基于有限元分析的磁记忆关联模型试验

利用万能试验压力机进行拉伸试验,使用应变检测仪与磁记忆检测仪检测拉伸试件应力及磁记忆信号;基于拉伸试件的ANSYS有限元分析结果,分析了磁场强度Hp信号过零点与磁场梯度特征值,判断应力集中情况,确定了Q245R钢等六种材料拉伸试件应力集中磁场梯度预警值;综合应变检测、仿真模拟结果与磁场梯度预警值,建立了六种材料磁记忆检测的应力磁场梯度关联模型。     

不同热处理状态下焊接件应力集中的金属磁记忆检测

用金属磁记忆检测技术,对不同热处理状态下焊接件的磁场强度进行了检测和分析.结果表明,法向磁场强度过零点处切向磁场强度最大,用该方法可以检测焊接结构件的残余应力分布.去应力退火后,应力集中程度降低,磁场强度波动范围及其梯度均明显减小.正火后的磁场强度波动范围进一步缩小,焊缝部位的应力集中程度与去应力退火相比变化不大.提出了采用磁场强度梯度变化比及其标准差对热处理质量进行评价的方法.     

无缝钢轨静态拉伸的漏磁效应试验研究

基于金属磁记忆检测方法,用实验室静态拉伸模拟无缝钢轨的缺陷的产生,利用EMS-2000金属磁记忆诊断仪对PD3无缝钢轨进行漏磁效应研究,获得PD3无缝钢轨在不同载荷下表面漏磁场强度法向分量Hp(y)和其梯度值K的分布情况。研究发现,随着载荷的增加,试样测量线上磁场强度及其梯度值呈规律性的变化。Hp(y)过零点与梯度K的极值点能够较好地表征样品应力集中位置的特征,Hp(y)幅值和梯度K的变化能反映样品应力集中程度。该试验表明金属磁记忆检测技术可以有效地应用于无缝钢轨应力集中位置和程度的判断。     

钢丝绳疲劳的磁记忆检测系统

模拟钢丝绳的弯曲疲劳状态，运用金属磁记忆技术对钢丝绳表面的磁场分布进行检测，并对其磁场强度的变化进行了分析和比较。试验结果表明。磁记忆检测方法能有效用于钢丝绳应力集中和疲劳损伤的早期诊断，对防止事故发生具有重要的现实意义。     

奥氏体304不锈钢形变诱发马氏体相变与磁记忆效应

通过金相观察和透射电镜分析,研究了奥氏体304不锈钢试样拉伸变形过程中发生马氏体相变和位错增殖对材料磁性的影响。运用铁素体检测仪和磁记忆检测仪分别研究了马氏体相在试样内的分布规律和试样表面磁场强度分布特征。结果表明,奥氏体304不锈钢发生形变诱发马氏体相变后,试样表面的磁场强度分布特征与马氏体相分布规律之间具有明显的对应关系,试样表面磁场强度变化可反映材料内的组织变化与应力集中情况。磁记忆检测技术可以应用于奥氏体304不锈钢的组织变化检测分析,并有效地诊断材料中的应力集中区。     

地磁场中铁磁构件应力集中区的力磁耦合模型

为了更有效地表征铁磁材料中应力集中区与其在空间中的磁场关系,基于力与磁畴非线性关系,从宏观热力学关系出发,结合应力影响磁致伸缩应变饱和值的微观物理机制及其变化规律,建立了磁场强度与应力的唯象关系。并将应力集中区等效为磁耦极子,结合电磁场理论与上述唯象关系,建立了反映应力-磁场的耦合模型。在该模型基础上,建立了石油管道缺陷磁记忆检测试验系统。在50m长的石油管道上制作了焊缝裂纹等缺陷。采用磁检测仪对焊缝缺陷的磁特征信号进行了检测。结果发现,随着测试路径的不同,磁信号发生规律性变化,与所建模型预测吻合,证明了模型的可靠性。所建模型可以用于分析缺陷在空间产生的磁场分布、缺陷大小、缺陷深度以及缺陷的分布,为磁检测仪的研制以及定量分析缺陷磁信号打下了基础。     

长输油气管道微磁应力内检测技术

微磁检测技术能够有效地检测铁磁性金属构件的应力集中区,并且该种方法支持在线、连续检测,在长输油气管道内检测技术领域具有很好的应用潜力。本文对微磁应力检测技术原理、信号特征进行研究,重点阐述了外界磁场强度对微磁应力检测信号的影响规律。研究结果表明:应力集中区微磁信号的特征与初始磁化强度和应力方向有关;随外界磁场强度的增加,主应力方向微磁信号特征减弱。     

弱磁检测技术在热处理质量评价中的应用

应用弱磁检测技术,对去应力退火前后焊接试样的磁场强度进行检测和分析.结果表明:在法向磁场强度过零点处切向磁场强度最大;焊接试样去应力退火后,应力集中程度显著降低.提出采用残余磁场强度标准差变化比来评价热处理质量.     

基于USB2I2C控制器的磁记忆检测系统开发及试验研究

本文基于三轴磁阻传感器HMC5983设计了磁记忆检测探头,研制了基于USB2I2C控制模块的二维金属磁记忆检测系统,以45钢为试验对象开展了金属磁记忆试验研究。通过分析磁记忆二维分量以及其微分分量合成的李萨如图大小,确定试件中存在应力集中的严重程度,试验结果表明：磁记忆二维检测不仅能够准确定位试件中应力集中的部位,而且能够从梯度变化角度对应力集中严重程度进行预判评估。     

金属磁记忆检测技术的兴起与发展

金属磁记忆检测技术可以用来检测铁磁金属构件上以应力集中为特征的危险区域,其可对受载铁磁构件的损伤进行早期诊断,预防灾难事故的发生。概述了金属磁记忆检测的原理和特点,分析了磁记忆检测的国内外研究现状,介绍了关于应力集中定量问题的几种计算算法和目前出现的几种新型磁记忆检测仪器和系统,并提出了目前磁记忆检测研究中亟待解决的关键性问题,以及磁记忆检测技术的未来发展方向。     

冷轧轴承套圈应力集中磁记忆无损检测仿真与实验研究

局部应力集中形成的裂纹是导致轴承套圈失效的主要因素,目前,金属磁记忆方法是检测铁磁性构件早期损伤或应力集中的有效手段。为了实现冷轧轴承套圈磁记忆检测信号与缺陷应力关系的研究,基于ANSYS软件平台,建立了含孔洞缺陷的环坯冷轧三维有限元模型以及轴承套圈磁记忆检测三维有限元模型,研究了冷轧过程孔洞缺陷附近应力分布规律;基于力磁耦合分析,研究了冷轧轴承套圈孔洞缺陷及应力集中处的磁场分布规律,揭示了孔洞缺陷及应力集中处的磁记忆信号切向和法向的变化特征。结果表明在冷轧轴承套圈孔洞缺陷及应力集中区域附近,磁记忆信号发生跃变。     

磁记忆切向分量信号的检测试验

针对金属磁记忆切向信号检测方向难以确定的问题,提出同时检测切向平面上相互垂直的两个切向分量,采用矢量合成法进行合成,进而得到金属磁记忆最大切向分量的方法,并用ANSYS仿真对该分量的有效性进行验证。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,采用矢量合成法合成的金属磁记忆切向分量信号可以作为金属磁记忆最大切向分量,能直观和准确地反映应力集中部位和应力集中程度。     

热处理与应力集中对Q345R钢磁记忆检测结果的影响

通过磁学分析和磁记忆检测,研究了应力集中和去应力热处理对磁记忆检测结果的影响。结果表明:热处理前,应力集中和缺陷尺寸共同影响磁记忆信号的变化;缺陷引起磁记忆信号发生明显变化,并且磁记忆信号随着缺陷尺寸的增加表现出线性增加的规律。试样经过去应力热处理后,磁记忆信号明显削弱,难以反应出缺陷的位置。在外载荷作用下,磁记忆信号随着外加载荷的增加呈现出指数递增的变化规律。因此,应用磁记忆检测技术进行无损检测应充分考虑被测对象热处理状态和外加载荷的影响。并且,金属磁记忆检测结果可以用来验证去应力热处理的效果。     

高压管汇的磁记忆检测

高压管汇又称高压流体控制件的总汇,为石油行业井下酸化压裂时酸化压裂液的主流通道。常见高压管汇件包括直管、活动弯头和三通。由于在服役过程中承受上百兆帕的压力、酸化液的腐蚀以及迂回管汇转折引起的巨大的拉压应力作用,极易产生应力集中。随着使用年限的增长,应力集中将直接导致疲劳裂纹、应力腐蚀坑等宏观缺陷的产生,并引发高压管汇件刺穿和破裂,导致重大工业事故,造成经济损失和人员伤亡。因此,工程界极为关注对高压管汇件的破损预测和使用寿命的评判[1]。金属磁记忆检测技术基于铁磁性构件的磁记忆特性,是金属前缺陷状态和疲劳损伤的早期诊断方法,可探测高压管汇件上以应力集中为特征的危险部位。与常规无损检测方法相比,磁记忆检测技术具有可检测微观缺陷、无需磁化设备、无需表面处理、提离效应小、检测速度快以及设备轻便、操作简单、灵敏度高、重复性与可靠性好等特点。笔者利用磁记忆检测技术对高压管汇件进行应力集中程度评估,对应力集中部位进行预测和使用寿命评判,以进一步加强高压管汇件的使用安全,降低事故率。1检测工艺1.1检测工艺参数(1)检测设备:TSC-1M-4型磁记忆应力集中检测仪。(2)扫描探头:1型和3型。其中1型探头为由四个传感器和四轮...     

磁记忆现象和地磁场的关系

金属磁记忆检测是当前无损检测领域的一种新技术。针对磁记忆检测方法在实际应用中的效果以及地磁场对磁记忆检测结果的影响，通过一系列试验进行验证与研究。结果表明，磁记忆检测方法可有效判断钢管应力集中区域，地磁场在磁记忆检测过程中不产生决定性影响。     

基于磁记忆法钢板应力检测技术的研究

磁记忆法是检测铁磁性金属材料应力集中情况的有效方法。目前,虽然磁记忆检测技术在工程领域的应用较为成功,但不同应力集中程度下的磁记忆信号特征尚不明确。本文为了研究应力作用下钢板表面的磁记忆信号规律,设计了基于磁记忆法的钢板信号检测实验。研究结果表明,在外部载荷作用下,随应力增加,磁记忆法与应力呈现良好的线性一一对应关系。     

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。     

磁记忆技术在风电塔筒检测中的应用

利用金属磁记忆检测技术对风电塔筒制造中的焊缝、在役塔筒法兰连接处进行检测,得到表面漏磁场法向分量的分布曲线,发现应力集中区。结合X射线照相检测法判断焊缝应力集中区是否存在缺陷,通过力矩扳手读数小于标准规定的力矩下限值判断塔筒法兰连接处应力集中区螺栓是否松动。结果表明,采用金属磁记忆与X射线照相法结合检测塔筒制造中的焊缝、金属磁记忆与力矩扳手结合检测法兰连接处螺栓松动等是完全可行的。     

不同检测方位下金属磁记忆信号差异

为了研究检测方位对磁记忆信号的影响,采用磁记忆方法从不同的方位测量同一拉伸试样表面的磁场强度法向分量Hp(y),并对信号的差异进行分析。结果表明:不同的检测方向所测得的物体表面磁场强度法向分量Hp(y)值不同,过零点会漂移,不同的测量方位所测得磁场梯度以及磁参数基本一致。     

ANSYS软件在金属磁记忆检测中的应用

应用ANSYS有限元软件对典型构件圆孔板进行了弹塑性有限元分析．通过对比分析有限元解与解析解，说明ANSYS软件计算的可靠性和准确性。并且通过对加载铁磁构件表面漏磁场的测量，验证了应力集中与磁记忆效应之间的规律．为进一步研究典型构件的应力分布与磁场强度之间的关系，完善磁记忆检测的理论基础提供了一种重要的手段。