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基于微分磁导率的铁磁性材料无损检测新方法 被引量:13
1
作者 吴德会 刘志天 +1 位作者 王晓红 苏令锌 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1490-1497,共8页
利用微分磁导率变化特性,提出了一种可对材料的宏观缺陷进行快速扫查的无损检测新方法。首先,将铁磁性材料置于偏置磁化场环境下,缺陷将导致内部磁通的畸变;其次,磁通畸变进一步体现在材料表面微分磁导率分布的差异性;再次,通过特殊设... 利用微分磁导率变化特性,提出了一种可对材料的宏观缺陷进行快速扫查的无损检测新方法。首先,将铁磁性材料置于偏置磁化场环境下,缺陷将导致内部磁通的畸变;其次,磁通畸变进一步体现在材料表面微分磁导率分布的差异性;再次,通过特殊设计的微分磁导率检测探头,对材料表面微分磁导率的分布进行扫查;最后,由磁导率分布差异获得材料内部的不连续性信息,从而实现对缺陷的无损检测。开展了系列验证实验,结果表明,相对于传统的漏磁检测方法,新方法具有磁化强度低、磁通泄漏少、检测信号稳定的特点。新方法正、反面缺陷探测信号存在差异,在缺陷深度识别方面亦存在优势。 展开更多
关键词 微分磁导率 宏观缺陷 无损检测 偏置磁化场
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基于微分磁导率检测的信号调理电路
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作者 叶顺科 任尚坤 《信息技术与信息化》 2015年第8期189-190,共2页
由于应力集中和疲劳损伤会引起铁磁试件微观结构的变化,如晶格点阵位移、位错,将导致微分磁导率发生变化。设计基于微分磁导率检测的信号调理电路来测定极值微分磁导率(最大微分磁导率),可以通过极值微分磁导率的变化推断反演铁磁构件... 由于应力集中和疲劳损伤会引起铁磁试件微观结构的变化,如晶格点阵位移、位错,将导致微分磁导率发生变化。设计基于微分磁导率检测的信号调理电路来测定极值微分磁导率(最大微分磁导率),可以通过极值微分磁导率的变化推断反演铁磁构件的应力集中和疲劳损伤程度。 展开更多
关键词 无损检测 微分磁导率场检测 应力集中 疲劳损伤 铁磁材料
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铁磁试件应变损伤微结构蜕变的灵敏微分磁导率评价 被引量:4
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作者 任尚坤 徐振瀚 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1452-1458,共7页
为了精确检测和早期评价铁磁试件的应力集中状况和疲劳损伤程度,对灵敏微分磁导率检测技术进行了理论分析和试验研究。探讨了灵敏微分磁导率检测技术的基本原理和基本特征,研制搭建了灵敏微分磁导率检测的试验平台,对部分碳素钢结构材... 为了精确检测和早期评价铁磁试件的应力集中状况和疲劳损伤程度,对灵敏微分磁导率检测技术进行了理论分析和试验研究。探讨了灵敏微分磁导率检测技术的基本原理和基本特征,研制搭建了灵敏微分磁导率检测的试验平台,对部分碳素钢结构材料的灵敏微分磁导率进行了测量,并采用测量低场磁化曲线的方法对碳素钢材料的灵敏微分磁导率进行了测量验证。理论证明了检测信号与微分磁导率成正比,试验发现20钢、35钢和235钢的灵敏微分磁导率即初始微分磁导率,并与振动样品磁强计低场磁化曲线的测量结果一致。对20钢,当拉应力接近断裂强度时,灵敏微分磁导率的变化量可达30%;对45钢,当拉应力接近断裂强度时,灵敏微分磁导率的变化量可达35%。可见,灵敏微分磁导率检测技术是一种新的高精度测量应力分布的检测方法,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 无损检测 损伤评价 疲劳 微分磁导率 应力集中
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20#钢构件应力疲劳检测的新技术及试验研究 被引量:22
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作者 任尚坤 郭峰 徐振瀚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1155-1160,共6页
灵敏微分磁导率检测技术是通过对试件微分磁导率极大值的检测,对构件的应力集中状况和疲劳损伤程度进行早期评价的新方法。研究分析了灵敏微分磁导率检测技术的相关基础问题,推导证明了检测信号与微分磁导率有关,分析了磁轭与待检试件... 灵敏微分磁导率检测技术是通过对试件微分磁导率极大值的检测,对构件的应力集中状况和疲劳损伤程度进行早期评价的新方法。研究分析了灵敏微分磁导率检测技术的相关基础问题,推导证明了检测信号与微分磁导率有关,分析了磁轭与待检试件之间的空气间隙及其变化对检测信号的影响。结果表明,检测信号可以正确反映待测试件微分磁导率的变化。研制了灵敏微分磁导率检测的试验平台,优化了激励频率。建立了检测信号与微分磁导率的关系算法,为信号的反演奠定了基础.试验发现,对20#钢构件,检测信号随拉应力的增加而减少,当拉应力超过屈服强度时,检测信号急剧下降;当卸载后测量残余应力对检测信号的影响时,拉应力在较小的应力范围增加时,检测信号几乎保持不变,当拉应力超过屈服强度时,检测信号急剧下降;疲劳对检测信号的影响与应力的影响相反,随着疲劳循环次数的增加和疲劳损伤程度的加深,检测信号逐渐增加.可见灵敏微分磁导率检测技术是一种新的可反映试件的受力状况、疲劳程度和受拉力历史的检测方法,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 无损检测 损伤评价 电磁检测 微分磁导率检测 应力集中 疲劳损伤
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基于多层结构磁滞模型的硬化层深度磁学表征与检测方法 被引量:4
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作者 刘秀成 张瑞环 +2 位作者 吴斌 王学迁 何存富 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第20期7-12,共6页
零部件表面经过硬化处理后,一般将形成由硬化层、过渡层和心部组织组成的三层结构,而硬化层深度是表面力学性能的重要评价指标。为将磁测法应用于硬化层深度的定量检测,建立了基于点状磁荷假设的多层结构磁滞模型,预测出三层结构微分磁... 零部件表面经过硬化处理后,一般将形成由硬化层、过渡层和心部组织组成的三层结构,而硬化层深度是表面力学性能的重要评价指标。为将磁测法应用于硬化层深度的定量检测,建立了基于点状磁荷假设的多层结构磁滞模型,预测出三层结构微分磁导率曲线的双峰特性。双峰峰值、峰值比等参数与硬化层深度存在良好线性关系,由此提出一种硬化层深度的磁学无损检测新方法。对具有不同深度高频感应淬硬层的40Cr钢杆试样进行磁滞回线试验测试,分析结果表明:相比矫顽力,微分磁导率曲线的双峰峰值比更适用于硬化层深度的定量表征,其重复测试结果的变异系数小于1%,与硬化层深度的线性拟合确定系数高于0.95。建立的多层结构磁滞模型可为硬化层深度的磁测法提供理论依据,基于微分磁导率双峰曲线的硬化层深度检测方法可推广至平面或曲面构件。 展开更多
关键词 磁滞模型 微分磁导率曲线 硬化层深度 定量表征
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用三角波电流励磁改进交流磁滞回线实验 被引量:2
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作者 何森 张旭峰 +2 位作者 姜卫 曹美珍 高永全 《大学物理实验》 2014年第1期62-64,共3页
改进了交流磁滞回线实验的励磁方法。研制了三角波电流交流恒流源驱动励磁线圈励磁,使软磁环形样品被交流磁化双向交替达到饱和,磁化场H的波形仍为三角波。维持三角波电流的周期和幅值不变,可使H变化的波形和变化的速率不变,可在H匀速... 改进了交流磁滞回线实验的励磁方法。研制了三角波电流交流恒流源驱动励磁线圈励磁,使软磁环形样品被交流磁化双向交替达到饱和,磁化场H的波形仍为三角波。维持三角波电流的周期和幅值不变,可使H变化的波形和变化的速率不变,可在H匀速变化的条件下观测样品的交流磁滞回线;能在磁化场相同的条件下观测不同样品的交流磁滞回线;还可直接观测样品的微分磁导率曲线。 展开更多
关键词 磁性测量 交流磁滞回线 三角波励磁电流 微分磁导率曲线 数字示波器
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铁磁试件应力集中疲劳损伤的磁适应检测与评价技术
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作者 杨雅玲 刘威 任尚坤 《起重运输机械》 2018年第11期178-182,共5页
磁适应检测技术是通过对试件微分磁导率极大值的检测,对构件的应力集中状况和疲劳损伤程度进行早期评价的新方法。文中研究了待测构件的磁导率与检测信号的关系模型,证明了检测信号与微分磁导率有关。从试验上测定了35钢的低场初始磁化... 磁适应检测技术是通过对试件微分磁导率极大值的检测,对构件的应力集中状况和疲劳损伤程度进行早期评价的新方法。文中研究了待测构件的磁导率与检测信号的关系模型,证明了检测信号与微分磁导率有关。从试验上测定了35钢的低场初始磁化曲线,发现对35钢初始磁导率即为极值微分磁导率。研制了磁适应检测的试验平台。通过试验优化了激励频率,激励频率取200 Hz。对35钢平板试件检测信号随拉应力的关系进行了测试研究,试验表明,检测信号具有很好的规律性和稳定性。说明磁适应检测技术是一种新的可早期检测应力集中和损伤程度的方法,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 磁适应检测 无损检测 损伤评价 微分磁导率 应力集中
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Atomic resolution scanning tunneling microscope imaging up to 27 T in a water-cooled magnet 被引量:2
8
作者 Wenjie Meng Ying Guo +1 位作者 Yubin Hou Qingyou Lu 《Nano Research》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第12期3898-3904,共7页
We report the first atomically resolved scanning tunneling microscope (STM) imaging in a water-cooled magnet (WM), for which extremely harsh vibrations and noise have been the major challenge. This custom WM-STM f... We report the first atomically resolved scanning tunneling microscope (STM) imaging in a water-cooled magnet (WM), for which extremely harsh vibrations and noise have been the major challenge. This custom WM-STM features an ultra-rigid and compact scan head in which the coarse approach is driven by our newly designed TunaDrive piezoelectric motor. A three-level spring hanging system is used for vibration isolation. Room-temperature raw-data images of graphite with quality atomic resolution were acquired in the presence of very strong magnetic fields, with a field strength up to 27 T, in a 32-mm-diameter bore WM with a maximum field strength of 27.5 T at a power rating of 10 MW, calibrated by nuclear magnetic resonance (NMR). This record field strength of 27 T exceeds the maximal field strength achieved by the conventional supercon- ducting magnets. Besides, our WM-STM has paved the way to STM imaging using a 45 T, 32-mm-diameter bore hybrid magnet, which is the world's flagship magnet, producing the strongest steady magnetic field. 展开更多
关键词 scanning tunnelingmicroscopy water-cooled magnet strong magnetic field TunaDriver piezoelectricmotor highly oriented pyrolyticgraphite
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