金屬磁記憶-磁巴克豪森噪聲融合檢測(cè)應(yīng)力系統(tǒng)的研究及應(yīng)用.pdf

1、鐵磁構(gòu)件內(nèi)部因其焊接、鑄造、長(zhǎng)期服役會(huì)存在內(nèi)部應(yīng)力。這些內(nèi)應(yīng)力對(duì)鐵磁構(gòu)件在使役中的物理性能產(chǎn)生很大的影響。例如焊接過(guò)程中產(chǎn)生的焊接應(yīng)力;爆炸沖擊過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊應(yīng)力;熱脹冷縮產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。典型的工程問(wèn)題如無(wú)縫線路在使役中縱向溫度應(yīng)力，船用鋼板焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)力等等。因此鐵磁構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力檢測(cè)十分必要。
　　論文基于金屬磁記憶(MMM)方法和磁巴克豪森噪聲(MBN)方法的檢測(cè)原理，融合兩種檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)鐵磁材料構(gòu)件進(jìn)行在線、無(wú)損、快速

2、的應(yīng)力檢測(cè)和穩(wěn)定性分析。主要的研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、利用鐵磁構(gòu)件在交變磁場(chǎng)作用下磁疇壁不可逆位移釋放的磁巴克豪森跳躍的平均體積(AVMBJ)，以及不可逆磁化率和鐵磁構(gòu)件所受應(yīng)力之間的關(guān)系，推導(dǎo)了磁巴克豪森跳躍平均體積與應(yīng)力和激勵(lì)磁場(chǎng)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系;分析了應(yīng)力和磁場(chǎng)作用下的單晶體磁疇壁位移過(guò)程;詮釋了激勵(lì)磁場(chǎng)和應(yīng)力對(duì)磁巴克豪森跳躍平均體積的影響。根據(jù)鐵磁體磁巴克豪森跳躍曲線在受到拉壓應(yīng)力時(shí)的飽和速度不相同，引入磁疇壁位移的臨界磁場(chǎng)

3、理念，解決了磁巴克豪森跳躍信號(hào)隨應(yīng)力變化標(biāo)定曲線的過(guò)飽和標(biāo)定的問(wèn)題。
　　2、根據(jù)金屬磁記憶和磁巴克豪森噪聲原理，設(shè)計(jì)并制作鐵磁構(gòu)件應(yīng)力檢測(cè)專用傳感器，以及一次信號(hào)處理電路:激勵(lì)電路、放大電路和二次信號(hào)處理電路:數(shù)據(jù)采集電路等。利用高性能的處理器實(shí)現(xiàn)豐富的人機(jī)交互界面。采用自動(dòng)控制技術(shù)切換金屬磁記憶和磁巴克豪森噪聲工作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)。
　　3、研究金屬磁記憶和磁巴克豪森噪聲檢測(cè)原理和實(shí)現(xiàn)方法，并融合兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，針對(duì)某

4、些特殊鐵磁構(gòu)件內(nèi)應(yīng)力檢測(cè)區(qū)域大、耗時(shí)長(zhǎng)、實(shí)時(shí)性的要求，提出了一種金屬磁記憶——磁巴克豪森噪聲融合的快速應(yīng)力檢測(cè)方法，并完成了以下研究:
　　(1)對(duì)E36和CCSB級(jí)船用鋼板焊接應(yīng)力分布進(jìn)行分析;對(duì)E36級(jí)鋼板實(shí)驗(yàn)船艙爆破沖擊前后的焊接應(yīng)力進(jìn)行分析;對(duì)CCSB級(jí)鋼板抗沖擊實(shí)驗(yàn)臺(tái)焊接應(yīng)力進(jìn)行分析。
　　(2)研究無(wú)縫線路溫度應(yīng)力的變化規(guī)律，根據(jù)靜力平衡的虛功原理，以及線路的強(qiáng)度和穩(wěn)定條件，建立了無(wú)縫線路穩(wěn)定性的水壩模型和能量計(jì)