用巴克豪森噪声测量铁磁材料拉伸损伤的实验研究

本文实验研究了09CuPTi(耐候钢）在拉伸过程中巴克豪林噪声的变化,得到了巴克豪森噪声强度与拉伸损伤（即残余塑性应变）之间的关系,从而得出了整个拉伸过程中材料的损伤与演化过程的表达式。     

铁磁材料内应力、硬度、组织对巴克豪森噪讯的影响

介绍了一种无损检测新技术－－巴克豪森噪讯，其产品可用来检测铁磁材料的内部应力，表面硬度及显微组织含量，可实施在线，瞬态，便携测量。本文介绍该检测技术的实验情况，与常规方法比较，有较好的一致性。     

磁弹噪讯技术无损检测铁磁材料疲劳损伤

铁磁材料加工制造的机械构件，在服役的过程中，受外力作用、在其内部会产生应力集中与松驰，引起构件局部或全部的扭曲、变形，造成构件的疲劳，使设备运行不安全或破损，对铁磁构件内部应力和疲劳寿命检测一直是人们重视的检测难题。从工程应用的角度，迫切需要一种既能检测构件应力大小，分布以及构件的疲劳，而不需要通过测量应变而测应力，并能瞬间、定点、在线的检测方法，铁磁构件在交变磁场的作用下，磁畴壁的不连续运动在其表面释放一种磁弹波--巴克毫森噪讯。该巴氏噪讯对材料所受外加载荷及材料的微观结构的变化十分敏感。采用该技术可开展在线无损检测铁磁构件服役应力及疲劳损伤。本文介绍该技术的原理及对平板构件疲劳损伤无损检测的实验结果。     

利用巴克豪森效应测量铁磁材料的晶粒度

本研究了铁磁材料的晶粒度与巴克豪森噪声强度、波形特征参数之间的关系，提出了用波形半高度的占空比μ作为测量参数，能较好地表征晶粒度的大小。     

钢轨纵向应力和巴克豪森效应的关系

铁磁材料在磁化场作用下磁畴的不可逆运动产生巴克豪森效应，此效应依赖于材料的显微组织和应力状态，可做为无损检测铁磁材料内应力的一种新方法，本文从实用性出发探讨了钢轨材料的巴克豪森特征及钢轨纵向应力和巴克豪森效应的关系，做为检测钢轨温度纵向应力的实验基础。     

钢材磁通量与应力关系的磁力学模型及试验研究

针对传统无损检测技术难以实现对在役钢结构的应力检测这一问题,提出了钢材等铁磁材料基于磁力耦合效应的全磁通应力磁性无损检测法,即通过测试钢材的全磁通量来测试其应力状态.根据钢材(铁磁材料的一种)磁感应强度的应力敏感这一特性,基于微磁能量理论,推导了磁感应强度同应力的关系方程,建立了磁通量增量与应力关系的磁力学模型.采用Q...     

磁记忆效应的Jiles-Atherton理论模型全过程推导

金属磁记忆检测方法是一种能够对铁磁材料进行早期无损检测的新技术,其检测的是在外应力和地磁场的共同作用下铁磁构件产生的自发漏磁场.而磁机械效应则是指在恒定的外磁场环境中,磁化强度与外应力之间的变化关系.两者从本质上来讲是相似的.因此,磁记忆效应的物理本质就是弱磁场(地磁场)下的磁机械效应.针对磁机械效应经典的Jiles-Atherton理论模型,进行了系统、全面、完整的理论公式推导,分析了不同变量之间的物理关系和数学关系,并指出Jiles-Atherton理论模型存在的不足,并探讨了基于该模型进行的优化改进研究,改进的模型很好地解释了拉压应力作用下的非对称磁化行为.     

基于磁机械效应的铁磁材料漏磁检测数值模拟

为更准确地描述材料的非线性磁机械耦合效应,以非线性磁致伸缩应变方程、有效场理论和能量平衡方程等为基础提出新的磁弹性耦合模型与变刚度模型,分析了铁磁材料的磁机械效应和变刚度效应,并利用数值分析软件将非线性磁化模型的理论结果与仿真过程进行耦合。结果表明,仿真得到的缺陷泄漏场分布与已有研究结果一致,验证了所提出模型与仿真方法的可行性和准确性。分析了应力、缺陷尺寸和缺陷位置对表面磁场的影响,结果表明：在拉伸载荷作用下,试样表面法向磁场信号呈类S形曲线,切向信号呈类锥形曲线,其极值均随载荷增加先减小后增大;试样存在缺陷时,不同采集路径上获取的信号存在很大差异,缺陷边缘路径上的漏磁场峰值与缺陷长度呈负相关,而峰值距离和跨度却相反,在远离缺陷的采集路线上,漏磁场信号的峰值和跨度均与缺陷长度呈正相关。     

高载旋转弯曲疲劳损伤的磁记忆检测

为寻找高载旋转弯曲疲劳破坏前的特征信号,基于磁机械效应及磁场叠加原理进行理论研究,在此基础上,对带环形缺陷的45号钢试件进行高载旋转弯曲疲劳试验,研究疲劳过程中试件表面的磁信号的法向分量的分布变化.理论分析表明,疲劳裂纹附近的磁信号分布随裂纹扩展而变化.实验结果显示在进入裂纹快速扩展前后,缺口两边的磁信号大小顺序发生变化;名义应力及应力集中系数、环境磁场和提离值影响检测效果,但有对应的解决方法.磁记忆技术用于高载旋转弯曲疲劳损伤检测是可行的.     

应力对磁、声Barkhausen噪讯频谱特征的影响

通过对两种构件在不同应力条件下产生的磁、声Ｂａｒｋｈａｕｓｅｎ噪讯的强度分析,得出了在交变磁化场作用下,材料受力对Ｂａｒｋｈａｕｓｅｎ频谱影响的规律,从而得出磁、声Ｂａｒｋｈａｕｓｅｎ噪讯在拉、压应力下的差异。     

10CrMo910钢老化过程中的巴克豪森效应

基于Larson-Miller参数对10CrMo910钢进行了不同时段的高温加速老化模拟实验,运用光学显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)对试样进行了显微组织观察,并研究了显微组织变化和不同老化程度对巴克豪森噪声(BN)的影响.结果表明,随高温加速老化时间的增加,老化过程中的主要组织结构变化为珠光体的消散与分解,碳化物自基体中析出与长大并向晶界迁移,晶粒亦有所长大,与此同时,位错密度则显著下降.与之对应的巴克豪森噪声检测结果显示,随着老化程度的增加,其BN振铃计数率呈逐渐降低趋势,作者从磁畴结构的角度并结合显微组织的变化对此进行了详细的分析并指出,老化过程中磁畴壁数目的减少是其最为主要的原因.     

残余应力无损电测法的研究

提出了一种新的残余应力检测方法－残余应力无损电测法。从原理上进行了仔细地研讨。对单向应力测试场进行了标定,得到了单向应力场的示定方程和标定曲线,在此基础上对单向应力场及双向应力场分别进行了测试。     

探地雷达和超声波法在混凝土结构检测中的应用

混凝土结构内部若存在不密实区或空洞等缺陷,必然会严重影响结构的承载能力和耐久性。混凝土结构的无损检测一直是工程界普遍重视的问题,也是保证大型结构安全服役的关键。结合工程实例,阐述了采用探地雷达和超声波检测混凝土不密实区和空洞的原理、方法,并详细介绍了检测数据处理过程,通过现场检测试验和数据处理与分析,检测得到的结果与实际破损的混凝土缺陷情况基本一致,表明用探地雷达结合超声波检测混凝土不密实区和空洞效果较理想,用于无损检测是可行的。     

应力集中引起的金属磁记忆现象的研究

金属磁记忆检测技术是一种新兴的无损检测技术，有着广阔的应用前景，但关于磁记忆现象产生的机理的研究还很不完善，由应力集中引起的磁场变化特征没有得到专门的研究．本以双侧U形凹1：7的应力集中试样为例，在实验机上对其进行拉伸，用专用的检测仪检测其在静载状态下所产生的磁场信号．结果表明磁场分布状况和应力集中的状况之间有较好的一致性，说明了金属磁记忆检测技术可以用于检测应力集中，因而可以为应力的检测探索一种新的方法，具有重要的现实意义．     

古建筑木构件残损特征及其内部空洞的应力波无损检测

为了更准确地掌握古建筑木构件内部残损状况,在大量现场调研的基础上分析木构件残损特征和主要残损部位,采用FAKOPP应力波对榆木试件采取逆向试验,研究在不同形状、大小的空洞下应力波对空洞面积、空洞形状、波速衰减的数字采集情况.研究结果显示:随着空洞的不断扩大,检测面积与实际面积之间的误差值逐渐减小,最小误差可达4%,此外两者之间存在显著线性关系.FAKOPP应力波对空洞形状的识别较弱,当空洞位置为中部时,将二维平面检测图与反映V_a、V_b、V_c、V_d、V_e波速线形图进行综合分析有利于对内部孔洞形状的判定以及空洞面积的参考.其中以V_c路径的波速最为稳定,当空洞达到截面面积1/2时,对比完整试件其波速衰减最高可达51.16%.研究成果有利于古建筑进行预防性保护以及将检测方法由定性转为量化分析,为实际工程的修缮加固方案提供有效数据支持.     

锚杆无损检测技术及其在工程中的应用

为了明确实测波形跟锚固质量、检测方式之间的关系，基于应力波反射法检测的原理、方法以及应力波的传播理论，针对不同检测要素，分别进行了锚杆模型试验、锚杆检测工作模式试验、锚杆固结前后试验，并结合工程实例，分析探讨了无损检测技术在锚杆锚固质量评价中的应用．     

锚杆无损检测技术及其在工程中的应用

为了明确实测波形跟锚固质量、检测方式之间的关系,基于应力波反射法检测的原理、方法以及应力波的传播理论,针对不同检测要素,分别进行了锚杆模型试验、锚杆检测工作模式试验、锚杆固结前后试验,并结合工程实例,分析探讨了无损检测技术在锚杆锚固质量评价中的应用.