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《南昌航空大学》 2010年
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磁记忆检测技术力—磁效应的试验研究

潘强华  
【摘要】: 金属磁记忆检测技术是基于铁磁材料的力-磁效应(铁磁材料在应力作用下引起磁性能发生变化的现象),通过对受载铁磁构件表面漏磁场变化的测量,可以对被测对象上以应力集中区为特征的危险部位进行评价的一种新的无损检测方法,能够有效的防止金属构件因早期损伤引起失效的突发性破坏故障的发生。针对目前对金属磁记忆检测机理的研究尚完善的问题,本文以磁性铁磁学、物理学为基础,采用理论分析和试验研究方法对磁记忆检测技术的微观机理进行了探索性的研究。 论文首先根据铁磁学、磁性物理学理论,以铁磁体系统能量为基础,结合进行受载铁磁机械构件损伤的微观力学研究,根据能量最小定理,依据一维Landau-Lifshitz方程导出应力作用下磁畴和磁畴壁变化的相关方程后进行数值模拟仿真。得出了在无外应力或外磁场等环境下,磁畴壁移动速度很小的规律。 然后,以20#钢、45#钢和硅钢片为研究对象,通过ANSYS软件进行了应力场有限元模拟确定试件表面磁场测量线,对带有中心圆孔缺陷的试样进行静拉伸加载,对拉伸前后试件都进行了表面磁场值的测量,研究了不同应力对试件表面漏磁场的影响。试验结果表明:较小载荷下,试样表面漏磁场有变化,但幅度不大且表面漏磁场显得杂乱。试件处于塑性变形阶段,根据能量最小原理,随着应力集中程度增加,缺陷部位表面漏磁场变化比较大,随着载荷的增大,磁感应强度的变化量ΔB的变化也增大,且缺陷部位漏磁场梯度K值曲线峰值呈现明显的波动特征。 论文的重点是自制性能极优的微磁悬液,并利用Bitter粉纹法对加载后的试件磁畴组织结构变化进行观察分析。通过进行受载铁磁构件应力集中区域引发磁畴组织定向和不可逆重新取向的研究,探讨铁磁构件在应力的作用下磁畴组织的重新取向排列所形成的磁畴节点势必出现在应力集中区,以及应力状态与磁畴组织结构变化的对应关系及规律,为解释受载铁磁构件产生磁记忆效应的微观物理本质提供有力的佐证。
【学位授予单位】:南昌航空大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG115.284

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【引证文献】
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【参考文献】
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