静载荷下硅钢片的磁畴结构变化

利用Bitter粉纹法观察了未经磁化、受力程度不同的无取向硅钢片试件的磁畴结构,对比分析了应力对磁畴及磁场值△B的影响。结果表明：无取向硅钢试件在禾受力或应力集中较小时,晶粒内磁畴以180°剑状畴为主,同一晶粒内畴壁相互平行;随着应力集中程度增加,畴壁长度和间距发生改变,出现了迷宫畴,并且随着应力集中程度越大,迷宫畴的数量越多,表面磁场值LxB越大。试验为探讨磁记忆检测的微观机理提供了依据。     

地磁场中应力对磁畴组织的影响

研究了地磁场环境中应力对铁磁性材料磁畴结构的影响规律.利用Bitter粉纹法观察了未经磁化、受力程度不同的无取向硅钢片和20钢试件的磁畴结构,对比分析了应力对磁畴的影响.结果表明,铁磁试件应力集中部位的磁畴结构在应力作用下发生改变.未受力或应力集中较小时,晶粒内磁畴以片状畴为主,同一晶粒内畴壁相互平行,随着应力集中程度增加,畴壁长度和间距发生改变,并且磁畴结构出现迷宫畴,应力集中程度越大,迷宫畴数量越多.同时,拉应力和压应力对磁畴结构的影响规律不同.     

应力对铁磁构件磁畴组织的影响

地磁场环境中受载荷作用的铁磁试件,其内部会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的重新取向。利用Bitter粉纹法观察了未经磁化、受力程度不同的无取向硅钢片和20号钢试件的磁畴结构,对比分析了应力对磁畴的影响。结果表明:无取向硅钢片和20号钢试件在未受力或应力集中较小时,晶粒内磁畴以180°畴、树枝状畴和剑状畴为主,同一晶粒内畴壁相互平行;随着应力集中程度增加,畴壁长度和间距发生改变,出现了迷阵畴Ⅰ型和迷阵畴Ⅱ型,且应力集中程度越大,迷阵畴的数量越多。     

不同载荷对无取向硅钢试件表面漏磁场的影响

利用电子拉伸试验设备和弱磁场测量系统,对受静拉伸载荷的试样表面漏磁场进行测量,研究了试件在弹性阶段、均匀变形阶段和非均匀变形阶段磁记忆信号随载荷大小不同的变化规律;最后,根据试验现象,结合晶粒滑移理论基础对静载荷下磁记忆检测的机理作了解释。试验和理论研究的结果表明:采用磁记忆方法对承载疲劳载荷铁磁构件由应力集中造成的早期损伤进行检测是可行的。     

16MnR钢不同疲劳周次下“原位”磁畴组织的变化

基于金属磁记忆无损检测机理,铁磁性材料构件应力集中部位会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的重新取向。设计"原位"疲劳试验并且采用Bitter粉纹法对退火16MnR钢进行磁畴结构的观察,对比分析了不同疲劳周次对磁畴的影响。结果表明:整个研究区域以180°畴结构为主,同时具有树枝畴和少量的"回"型畴;随着疲劳周次的变化,所选特征晶粒内畴壁易发生约45°或90°翻转,导致畴结构在片状畴-树枝畴-"回"型畴之间变化。     

铁磁管道非接触式应力磁检测方法及应用

使用非接触式管道检测仪在埋地管道正上方采集管段自漏磁场的三分量磁通密度信号.通过分析管道上方磁感应强度及其梯度确定管道应力集中位置.使用磁异常等级划分原则,计算应力集中点磁异常系数,并针对不同磁异常系数的管段采取相应措施.结果表明利用管道磁信号的波形特征判断应力集中的评价方法能够对埋地管道在非开挖状态下进行早期诊断,为...     

基于磁畴聚合模型的磁记忆效应机理研究

研究了铁磁构件在受载时产生磁记忆效应的机理。结合试件的断裂机制和位错理论，分析了试件组织的微观变化。建立畴壁聚合模型，探讨了构件形成的有取向的宏观磁化。在应力集中区域或微观损伤区域建立带磁偶极子模型，计算试件表面的泄漏磁场。结果表明，畴壁聚合模型可以解释应力集中区域或微观损伤区域的磁场变化。     

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。     

静拉伸下铁磁材料磁畴结构的试验研究

在对铁磁平板试样进行不同载荷的静拉伸试验基础上,利用粉纹法观察该试样的磁畴形貌变化,对比分析相同部位在不同应力作用下磁畴组织的变化特征。试验结果表明：随着拉应力的增大,被观察部位的磁畴结构由180°片状畴逐渐转变为迷宫畴;且两组对比试验结果反映出的变化趋势相同。试验可为进一步进行磁记忆检测微观机理的研究提供直观的依据。     

Co的磁声发射研究

流行的磁声发射源模型中承认来源于９０°磁畴壁的运动,本文对公认只含１８０°磁畴壁的Ｃｏ进行了磁声发射及Ｂａｒｋｈａｕｓｅｎ噪音的测量,对二者的信息作了幅度分布分析,测量了Ｃｏ的磁化曲线与磁滞回线,观察了磁畴结构,只含１８０°磁畴壁的Ｃｏ在磁化至“拐膝”之前已有明显的声发射信号,信号的幅度分与硅钢的相似,从而进一步说明了１８０°磁畴壁运动对磁声发射确有贡献,对该结构提出了模型。     

环境磁场对磁记忆信号的影响

金属磁记忆检测技术是一种可早期准确判断构件的应力集中位置和评估疲劳损伤程度的无损检测技术新方法,而磁记忆信号的存在离不开环境磁场。为探讨环境磁场对磁记忆信号的具体影响,在不同环境磁场下,对45钢进行静载拉伸试验,测量在相同环境磁场下不同应力作用下的磁记忆信号。试验结果表明：环境磁场不能改变磁记忆信号曲线的形状,但可以改变磁记忆信号值的大小;在一定的磁场范围内,磁记忆信号值随环境磁场的增加而增加,但当环境磁场超过某一临界值时,磁记忆信号值反而随环境磁场的增加而减少;若环境磁场为零或完全被抵消,应力则不能产生磁记忆信号。故在磁记忆检测实践中,特别是在定量检测应用中必须考虑环境磁场的影响。     

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。     

金属磁记忆检测信号的二维谱熵特征

金属磁记忆检测技术是能够对焊接裂纹进行早期诊断的最具有潜力的无损检测方法之一.以X70管线钢为主要研究对象,研究了其拉伸条件下金属磁记忆检测信号的二维特征谱熵分布规律,通过支持向量机模型,可以实现幅值谱熵和重心频率确定点的位置的分类,结合检测实例,得到了对焊缝中应力集中状态的诊断方法.结果表明,通过磁记忆信号二维特征谱熵的分布可以诊断出材料内部的应力集中状态,从而为利用金属磁记忆检测技术对裂纹萌生状态的诊断提供了依据.     

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...     

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。     

铁磁构件的缺口角度对磁记忆信号的影响研究

为研究静载拉伸载荷下铁磁构件磁记忆信号分布规律,对不同缺口角度的20钢试件进行外加载荷的拉伸试验,检测构件表面漏磁场法向分量Hp(y)值大小.试验结果表明:处于不同变形阶段的不同缺口角度的铁磁构件,磁记忆信号法向分量Hp(y)分布曲线表现出不同的非线性程度与幅值大小;随着构件缺口角度的增大,Hp(y)幅值也随着增大.分析试验结果可知,通过磁记忆分布曲线的特征可大致判断受力试件所在的变形阶段.     

直流磁场对Fe-Cr-Mo合金阻尼性能的影响

利用倒扭摆内耗仪研究了外加直流磁场对Fe-16Cr-2.5Mo合金阻尼性能的影响，采用水基磁流体观察分析了磁畴结构的变化。实验表明，在直流磁场作用下，Fe-16Cr-2.5Mo合金阻尼性能随磁场强度的增大而增大，在0．08mT磁场强度下，合金的阻尼性能达到最大，之后随磁场强度的增大又降低到最低值。施加外磁场后，磁畴显得宽大和均匀，并且发生了明显壁移。研究表明。直流磁场对磁畴结构的影响是导致合金阻尼变化的重要原因。