基于金属磁记忆评价裂纹埋深对激光熔覆层应力的影响

利用金属磁记忆技术对裂纹/应力交互影响的Fe314合金激光熔覆层应力状态进行了评价.基于"当量法",通过机加工方法在Fe314合金激光熔覆层中加工宽度恒定,埋深分别为2.5,3.0,3.5和4.0 mm的规则矩形槽模拟不同埋深的裂纹,研究了裂纹埋深对Fe314合金激光熔覆层磁场强度法向分量H_p(y)的影响规律.利用SEM对Fe314合金激光熔覆层微观组织进行观察,结合其微观组织特征分析了对H_p(y)的影响.结合压磁理论,澄清了金属磁记忆评价裂纹/应力交互作用下Fe314合金激光熔覆层应力状态的机理,获得裂纹埋深、载荷及H_p(y)梯度变化值K间关系.结果表明,随载荷增大,磁畴的有序转变导致H_p(y)曲线以过0点为中心呈顺时针转动,H_p(y)曲线斜率与幅值逐渐变大,裂纹处K逐渐变大;各向异性组织及层间界面引起应力集中,从而导致H_p(y)曲线波动明显;载荷相同时,裂纹处K随裂纹埋深增大呈二次多项式规律减小;裂纹埋深相同时,裂纹处K随载荷增大而增大;裂纹埋深越小,载荷对裂纹处K影响越明显.裂纹埋深大于3.0 mm时,Fe314合金激光熔覆层变形能力弱于45钢变形能力从而导致裂纹处K随载荷增大的速率较慢.

基于TMR的平面电磁传感器仿真设计

针对螺栓孔埋深裂纹缺陷的检测问题,设计了一款基于隧道磁阻(TMR)元件的新型平面电磁传感器。重点阐述了利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件中的电磁场模块建立螺栓孔孔周径向埋藏裂纹检测物理模型的方法。根据对缺陷所引起的涡流、磁场分布及扰动仿真结果的分析,确定了平面电磁传感器的结构。最后通过试验验证了所设计的平面电磁传感器对螺栓孔埋深裂纹缺陷的检测能力。

基于饱和低频涡流检测技术的管道内外缺陷识别方法仿真

管道检测中,由于集肤效应的限制,常规涡流检测技术很难对深层缺陷进行检测。通过外加直流磁化场,使用饱和低频涡流技术(SLFEC)将被测工件磁化至饱和状态,可降低其相对磁导率进而增加集肤层厚度,提高检测深度。基于饱和低频涡流检测技术原理,采用有限元方法构建饱和低频涡流检测技术仿真模型。仿真表明,SLFEC技术对壁厚30 mm管道不同埋深裂纹和管道内外腐蚀缺陷均具有较好的检测效果,同时采用阻抗分析法可较好地区分管道不同埋深裂纹和内外腐蚀。