基于特征微分磁導(dǎo)率的鐵磁材料檢測方法研究.pdf

1、特征微分磁導(dǎo)率檢測技術(shù)是一種新興的電磁無損檢測方法。通過對鐵磁試件微分磁導(dǎo)率極大值的檢測，該技術(shù)可用于評價和檢測鐵磁構(gòu)件的應(yīng)力集中狀況、疲勞損傷程度和微觀結(jié)構(gòu)變化。該技術(shù)可對鐵磁構(gòu)件的損傷做出早期診斷，評估其使用壽命，在預(yù)防和診斷由鐵磁構(gòu)件失效引起的生產(chǎn)事故中，具有較高的應(yīng)用價值。
　　本文介紹了特征微分磁導(dǎo)率檢測技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。基于力磁效應(yīng)理論，闡述了特征微分磁導(dǎo)率的檢測機(jī)理。采用ANSYS有限元仿真軟件建立了特征微分磁導(dǎo)

2、率檢測技術(shù)的二維仿真試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀４罱颂卣魑⒎执艑?dǎo)率檢測技術(shù)的試驗(yàn)平臺，并完成了鐵磁試件應(yīng)力集中和疲勞試驗(yàn)。
　　被檢鐵磁材料所受應(yīng)力與其初始微分磁導(dǎo)率之間具有線性關(guān)系。特征微分磁導(dǎo)率檢測信號u與待測試件密切相關(guān)，檢測信號可直接反應(yīng)待測試件的微分磁導(dǎo)率。利用ANSYS仿真模擬和試驗(yàn)研究，得出特征微分磁導(dǎo)率的最佳激勵頻率存在于較低的頻段（一百赫茲左右），以及在1Vpp~3Vpp之間選取激勵電壓值。在檢測探頭的輸出端添加了二階帶通濾波器

3、，濾除了檢測探頭在復(fù)雜電磁場和力學(xué)試驗(yàn)環(huán)境下受到的干擾。檢測信號經(jīng)真有效值變換模塊、數(shù)據(jù)采集卡和A/D轉(zhuǎn)換后，輸入至上位機(jī)程序，進(jìn)行連續(xù)顯示。特征微分磁導(dǎo)率檢測技術(shù)的拉伸試驗(yàn)中，在鐵磁試件達(dá)到屈服強(qiáng)度之前，當(dāng)試件所受拉應(yīng)力或殘余應(yīng)力勻速增加時，微分磁導(dǎo)率值呈線性減小的變化趨勢，檢測信號的變化量達(dá)到140mV。特征微分磁導(dǎo)率檢測技術(shù)疲勞試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)鐵磁試件疲勞區(qū)的微分磁導(dǎo)率值小于非疲勞區(qū)的微分磁導(dǎo)率值，最大差值達(dá)到52mV。試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了