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磁记忆检测的机理研究

周俊华  
【摘要】: 铁磁性工件在受到应力作用时,在应力集中处会有漏磁场的切向分量出现最大值、同时法向分量改变符号且过零值点的现象。金属磁记忆无损检测技术正是根据这一现象探测出受力金属部件上应力集中部位。为从理论上解释这一现象,本论文所做的主要工作和结论概括如下: 1.总结与磁记忆检测技术相关的铁磁学、金属力学和电磁学的基本理论。磁记忆无损检测技术是专门针对受力铁磁性材料实施早期诊断的新型无损检测技术,其检测的范畴还是属于电磁方法检测,因此有关铁磁学的基本理论、金属的力学特性以及电磁特性等是研究磁记忆无损检测的理论基础,本论文针对有关这方面的一些基本知识作了简要的总结。 2.地磁场中受力铁磁性材料有效场表达式的推导。本论文以材料力学实验中常用的铁磁性杆件作为研究对象,将其放置于地磁场中,受到应力的作用。基于铁磁性的唯像理论,根据分子场理论,利用有效场的概念,得到了地磁场中受应力作用的铁磁杆件的有效场表达式。 3.分子场参数表达式的推导。通过分析所研究试样的能量组成,写出了试样总能量表达式;根据能量最小原理,利用应力、应变之间的关系和磁致伸缩系数、磁应变之间的关系,得到了分子场参数表达式。 4.磁记忆检测机理的理论解释。根据所得到的地磁场中受力铁磁性材料有效场表达式,通过分析讨论,解释了受拉力作用的正磁致伸缩铁磁材料和受压力作用的负磁致伸缩材料在应力集中处漏磁场切向分量出现最大值、同时法向分量为零值的现象。 5.仿真计算。为直观地显示上面的分析结果,利用Matlab计算机语言编写程序进行了仿真计算,作出了分布曲线图。


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