基于材料磁特性的拉伸损伤诊断方法研究
随着我国现代化步伐的逐渐加快，金属材料在社会建设中得到越来越广泛的使用。随着由金属材料所制成的设备使用频率的提高，金属材料的损伤问题也越来越突出。如何及早发现金属材料的损伤问题？如何减少甚至防止设备因材料损伤而导致的安全事故？如何减少因此所带来的人民生命财产损失？这一系列问题正逐步引起社会各界学者们的关注。与此同时国内外各大高校及科研院所在此方面也做出了众多研究。 首先本文在分析比较了当前各种无损检测技术的优缺点后，提出了通过磁滞回线来检测材料的损伤情况。列举了部分应用磁滞回线检测的优点。分析和总结了磁滞回线的各种测量方法。根据磁滞回线的定义得出，可以通过分析影响材料的矫顽力、磁畴以及巴克豪森信号变化的因素来推导出影响材料磁滞回线变化的因素。其次分析了材料因受到外加载荷而不断损伤过程中材料磁畴组织、巴克豪森信号等磁效应的变化。最后进行了相关实验。在试样不断拉伸过程中测出其每个阶段磁滞回线以及巴克豪森信号。以占目前金属材料使用率较高的Q235钢进行拉伸试验。在Q235钢在不断拉伸的过程中，测量其各个阶段的磁滞回线和各个阶段的巴克豪森信号。然后对实验结果所测得的巴克豪斯信号进行了两种处理。第一种处理方法是求取巴克豪森信号积分的曲线。所求得的积分曲线的形状类似于在实验中所测得的材料的磁滞回线的形状。并分析、讨论了Q235钢在弹性变形阶段和塑性变形阶段的积分曲线的差异。以及这种差异与弹、塑性变型的联系。第二种处理方法是常规特征值分析。对实验所测得的巴克豪森信号来计算其均方根、峰值、振铃数等参数。然后以这些参数为常规特征量进行分析得出了Q235钢在弹、塑性变形的不同阶段常规特征值的不同变化。分析和探讨了常规特征值与Q235钢拉伸过程中的强度极限以及K点之间的联系。 磁滞回线作为一种新的无损检测方法，该方法具有方便、快捷、准确等特点。能弥补目前检测技术的种种不足。通过实验过程中测得的磁滞回线以及通过常规特征值的分析建立了材料磁特性与拉伸损伤之间的关系。
磁滞回线;拉伸损伤;无损检测;材料磁特性
武汉工程大学
硕士
化工过程机械
林树青
2016
中文
TG115.28
85
2018-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）