Q235钢短裂纹扩展的力-磁耦合模拟

为了研究Q235钢短裂纹扩展过程中磁信号的变化规律,从能量守恒角度建立了力-磁耦合模型,用有限元方法求解出表面短裂纹不同方向扩展引起的应力分布和磁感应强度,分析拉伸载荷下早期短裂纹扩展对表面空间磁信号的影响。结果表明:随着拉应力的增加,磁感应强度线性增大;短裂纹形成的磁异常表现为磁感应强度出现峰值,磁异常峰值随短裂纹长度和宽度的增加呈先增大后减小的趋势,随深度的增加逐渐增大;短裂纹沿长度、宽度、深度3个不同方向扩展均会影响磁异常峰值,其中深度变化对磁信号的影响最大。可通过测量表面磁感应强度来判别Q235钢的早期损伤,数值模拟为磁法检测在Q235钢及相似材料特性构件的短裂纹扩展问题中的应用提供了理论依据。