旋转弯曲疲劳件的法向磁信号分布

为对旋转弯曲疲劳过程中的磁记忆信号进行分析,从磁记忆的物理基础出发,把旋转弯曲疲劳试验件看成一个磁体,试件的疲劳破坏过程就是试件由一个磁体变成两个磁体的过程。指出在试件表面检测到的磁场是环境磁场、试件的磁感应磁场和漏磁场的叠加,并分析了沿试件轴向的法向磁信号的分布变化。最后通过旋转弯曲疲劳试验,验证了理论分析结果。理论分析和试验结果均显示,疲劳破坏前法向磁信号出现显著的异常特征,可用其进行疲劳损伤诊断。

有关大地磁场对金属磁记忆信号影响的数值模拟

利用ANSYS有限元模拟软件,结合力磁耦合关系,分别模拟三种放置方式下,试件沿轴转动时初始状态和屈服后的法向和切向磁信号。对比得出以下结论:首先,当地磁场与试件加载方向不平行或与检测面出现夹角时,法向磁信号相比切向磁信号更为准确.地磁场方向对屈服后试件的影响要比初始状态大,尤其在缺陷附近应力集中区域。其次,当试件不是正南正北放置,而是东西放置或者与地磁场存在一定夹角时,按原来方向的法向和切向信号判断试件应力集中将不再准确,因此找到此时磁场方向下试件表面的法向和切向磁信号是做出准确检测的前提条件。另外,当大地磁场完全垂直于试件表面时,无论切向还是法向磁信号都基本为一直线,只有在缺陷处有些许变化,原来过零点和极大值的现象都不再出现。所以在实际工程中,要尽可能避免试件检测面与大地磁场完全垂直,否则以法向信号过零点和切向信号极大值为依据的经验判断方法将不再适用。

不同应力状态下Q235钢板件磁信号变化的试验及金相图谱研究

通过对Q235钢板件进行静载拉伸试验,采集并分析了其在零载、弹性状态、塑性状态、强化状态、颈缩状态及断裂破坏后的法向磁信号Hp(y).试验表明,随着荷载的增加,法向磁信号Hp(y)曲线呈顺时针旋转,且Hp(y)零值点在试件中心位置附近;Hp(y)零值点可以指示断裂位置但不够准确.比较分析磁场梯度值K,可以发现K值随荷载增加单调递减,在塑性状态到强化状态时变化幅度最大,而在强化状态到颈缩状态变化幅度最小.另外,通过对不同应力状态的试件取样,进行金相图谱分析,发现随着荷载的增加,铁素体沿受力方向,由不规则形状逐渐变为纺锤形,在此过程中,法向磁信号Hp(y)的绝对值逐渐变大.

含缺陷承载门式刚架的金属磁记忆检测试验研究

以门式刚架拟静力试验为基础,采集并分析了含缺陷刚架的梁和柱在不同荷载等级下的法向磁信号H p(y)值,研究试件未退磁状态下法向磁信号H p(y)值随荷载变化的规律,以及预制缺陷与磁信号的对应关系.结果表明:试件初始剩磁场强度较大,试件表面的磁信号在数值上虽然会随着荷载的变化而变化,但磁信号曲线在形状上会保持初始剩磁场的分布状态,直至外应力能够克服残余应力的影响;试件到达临界状态时,即试件刚度急剧退化、屈服或者失稳时,法向磁信号H p(y)值会发生突变或反转;磁信号曲线在节点、缺陷附近由于应力集中表现出波峰波谷.因此,可以通过磁信号的突变、反转、波峰、波谷、过零点反演试件的受力状态、应力集中和缺陷的位置.