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基于电磁法的钢板应力检测技术研究

黄绍博  
【摘要】:随着世界工业技术的迅速发展,各种铁磁性材料在各个领域都得到了越来越广泛的应用。因此,检测铁磁性材料的安全性能越来越被人们所重视。铁磁性材料的检测方向大体可以分成有损检测和无损检测两种,基于电磁法的钢板应力集中区域检测的方法属于无损检测,它不仅能够对材料已经存在的缺陷进行检测,而且对于铁磁性材料的应力集中区域同样能够检测,所以可以起到预警避免事故发生作用。而且由于该套检测设备具有可操作性能强和成本低等特点,使它成为应力检测技术新的发展方向,得到了越来越多人的关注。 基于电磁法的应力集中区域无损检测方法是利用铁磁性材料的逆磁致伸缩效应原理,即铁磁性物质在外力作用下其内部磁阻、磁导率等内部参数会发生变化的现象,与法拉第电磁感应原理相结合,设计的磁传感器探头可以将被测试件内部应力作用下的参数变化转换成检测线圈上的输出电压量的变化量,达到检测的目的。该应力集中区域无损检测系统包括传感器探头、硬件测量系统、数据采集系统、数据拟合系统四个部分组成。 本文通过对物质的磁化机理以及铁磁性物质磁化特性的研究,应用基于电磁法的应力检测技术的设计原理,并对实验的各种硬件资源以及软件环境进行分析,达到通过实验的方法来对被测钢板的应力集中区域进行检测与数据的处理和分析的目的。实验是通过液压拉伸机以逐级加载的形式完成,通过设置不同的激励信号频率,对不同深度缺陷的钢板进行动态与静态的检测与比对。从而找到应力集中区域信号的特征与检测信号之间的线性关系。通过实验证实了该方法检测铁磁性材料应力集中区域的可行性,并且得到应力集中区域的输出信号随着应力的增加而减小,在钢板断裂瞬间,输出信号急剧减小等结论,使实验达到了预期的目的。


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