30CrMnSiNi2A钢疲劳损伤二维磁记忆检测的试验研究

选取不同厚度30CrMnSiNi2A平板缺口试样在0.7σs应力水平下进行低周疲劳试验,并实施磁记忆二维检测,研究不同厚度、不同循环周次下的磁记忆信号变化规律。研究结果表明:随着循环次数的增加,局部应力集中部位的磁记忆信号特征越来越明显,信号幅值也越来越大,并在裂纹失稳断裂前出现明显的法向分量过零而切向分量具有最大值的特征;法向分量和切向分量微分后合成的李萨如图形的封闭区域大小随循环周次呈现Logistic曲线变化,可定量分析构件疲劳损伤程度。该研究结果可为进一步进行磁记忆二维检测研究提供技术支撑。

二维磁记忆检测仪器的研制与试验研究

依据磁记忆二维检测原理,研制设计了以微处理器为核心的磁记忆二维检测仪器,然后通过提取铁磁性构件疲劳区域的漏磁信号,分析磁记忆信号的法向分量与切向分量的梯度关系,实现对构件应力集中部位存在的残余应力的状态评估。并通过应力拉伸与实际传动连杆工件检测2个实验验证了磁记忆二维检测仪器工作的可行性,为进一步开展磁记忆二维检测定量分析的研究提供了有效的技术支撑。

基于磁记忆检测方法的45钢应力集中评价

在离线情况下,利用金属磁记忆二维扫查装置测量45钢试样的磁记忆信号二维分量。通过对磁记忆信号二维分量进行微分处理得到相关分量的梯度,进而合成磁记忆信号的李萨如图形。通过分析李萨如图形区域面积与拉伸载荷之间的变化特性,对材料中应力集中进行定量评估。试验结果表明:对试样进行拉伸时,缺口处磁记忆信号变化特征比较显著,有利于对应力集中位置的确定;切向分量的信号峰值与拉伸载荷之间的相关性更好;李萨如图形区域面积大小与拉伸载荷呈正相关变化趋势,通过对李萨如图形面积大小进行非线性拟合可得到材料的应力集中定量评估判定曲线。

基于金属磁记忆的管道应力检测系统设计与试验研究

基于金属磁记忆二维检测技术设计开发以C8051F120微控制器为核心的低功耗多通道管道应力探测系统,并以Q235钢为实验对象开展了金属磁记忆试验研究。通过分析磁记忆二维分量及其合成李萨如图的大小,确定试件中应力集中的位置与应力集中程度,实验结果表明:该检测系统运行稳定,实用性高,不仅能够准确定位被测试件应力集中部位,还可以根据李萨如图大小确定应力集中严重程度。

45~#钢静载拉伸下磁记忆二维信号分析

为研究受载铁磁材料应力集中部位的磁记忆信号特征,利用自主开发的磁记忆二维检测系统对含有中心圆孔的45~#钢平板试样进行静载拉伸试验。结果表明:试样表面缺口附近磁记忆信号特征非常显著,切向分量磁信号与应力间的相关性更好;李萨如图形封闭区域大小随拉应力的增大呈非线性变化,可考虑用非线性拟合曲线定量评价应力集中状态。