收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

钢结构磁力耦合应力检测基本理论及应用技术研究

王威  
【摘要】:本文从一个新的角度,即以铁磁材料的磁特性和应力耦合关系为核心,研究钢结构构件应力检测问题,目的在于解决钢结构磁力耦合应力检测所涉及的基本原理、理论依据、磁力学模型、应用技术、实现的关键技术等问题,从而把这种“磁”法检测技术应用到钢结构工程的应力检测中来。研究得到以下结论: (1) 依据铁磁学基础理论分析了应力对磁畴及磁畴壁的影响机理,指出了应力的存在改变了磁畴的结构,引起了畴壁的移动和磁畴磁矩的转动,使得畴壁能以及畴壁厚度发生了改变,从而使铁磁材料的磁特性发生了改变,其技术磁比曲线在不同应力下呈现出不同的特征。通过测试铁磁材料磁特性的变化,可以测出构件的应力。指明了实施土木建筑钢结构应力检测的关键在于解决应力对钢构件磁参量的影响关系,即建立钢结构材料磁力效应本构关系。 (2) 对钢结构材料磁力学模型进行研究,提出了钢结构拉压杆磁力耦合本构关系表达式,该本构关系揭示了钢结构受力构件的磁性变化与应力之间的函数关系,可反映磁力特性的传递函数关系。 (3) 在磁力耦合场隋况下提出了耦合参数A,该参数考虑了力磁耦合作用,并在试验的基础上,采用正交试验的数值回归分析方法,得到了耦合场参数经验公式。显著性分析表明,应力对耦合参数A的影响比外磁场大,这对钢结构拉压杆磁力耦合本构关系的简化与应用非常有意义。 (4) 针对建筑钢结构中常用的Q235钢拉压杆试件进行了磁力耦合试验研究,寻找出了应力对Q235钢磁滞回线影响的变化规律,建立了不同外磁场下Q235钢拉压杆应力与磁导率关系试验结果图。确定出了最佳的测试激励外磁场区间。Q235钢拉压杆的磁导率受应力和外磁场两个参数变化的影响,根据试验数据结果,采用正交试验的数值回归分析方法,得到了磁导率随应力和外磁场两个变量的双参数回归计算公式,由该回归公式的计算结果,建立了磁导率随应力和外磁场变化而变化的三维对应关系图。显著性分析表明,外磁场变化对磁导率的影响比应力大。计算结果与试验结果吻合较好。 (5) 使用理论建立的本构关系,代入耦合场参数,得到了不同外磁场和不同应力下的H-B关系模型,用ANSYS有限元程序进行计算。通过设定跑道型线圈,设定线圈匝数,由线圈通电流产生磁场,钢杆件置于感生磁场中被磁化加载的计算方法,得到了不同外磁场和不同应力条件下的磁导率计算结果。分析了不同的线圈匝数产生的外磁场的大小,计算表明在试件条件下线圈8000匝时的感生磁场已经容纳了最佳的测试外磁场区间。分析比较表明,理论计算、试验结果与有限元计算得到的应力对磁导率影响的变化规律一致,数据符合较好,说明采用这种有限元计算的方法是可行的。在确定本构关系的条件下,采用这种模拟计算方法,计算结果可


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 柴昶,李志明,李秀川,潘树森,赵光谦;关于银行高层建筑结构的特点评述——兼论高层钢结构的技术经济综合特性[J];钢结构;1996年03期
2 顾勇新,谭维国,郑伟革;中国工商银行钢结构工程施工技术[J];建筑技术;1998年05期
3 黄文忠;以新的成绩和新的技术迎接廿一世纪钢结构发展的新挑战(代序)[J];建筑施工;1999年05期
4 于承新,丁宁,全锦,郝光荣;数字摄影观测钢结构中心轴线变形的应用探索[J];山东建材学院学报;2000年02期
5 袁凤林;钢结构防火保护的一种新型板材[J];建筑结构;2001年08期
6 王超;钢结构焊缝质量验收方案的制定[J];无损探伤;2001年04期
7 窦法山,裴淑玲,刘同岭;浅谈三河发电厂主厂房钢结构的安装[J];水利电力机械;2002年02期
8 石;钢结构防火涂料在工程中的检测与验收[J];消防科学与技术;2003年05期
9 ;《钢结构设计制图深度和表示方法》出台[J];工程建设与设计;2004年02期
10 施友民,郭伍园,王立群;关于钢结构住宅设计与施工一些问题的探讨[J];甘肃科技;2004年04期
11 ;简讯[J];钢结构;2005年01期
12 林琳;寇学武;尹向东;张明博;石林;徐敏;赵凌云;陈明志;;三维信息处理方法在空间变形监测中的应用[J];山东科学;2006年03期
13 潘可柱;;浅析钢结构住宅的设计和前景[J];企业技术开发;2007年02期
14 ;信息[J];工业建筑;2007年07期
15 卢文艳;;钢结构随机有限元动力分析[J];黄石理工学院学报;2007年03期
16 赵汉龙;赵国杨;;预应力钢结构静力性能研究[J];建筑设计管理;2007年06期
17 王全斌;;浅谈大中型钢结构生产企业的成本控制[J];水利电力机械;2007年12期
18 陈海涛;赵继鹏;孙玉梅;;钢结构桥梁脆性断裂影响因素分析[J];黑龙江交通科技;2007年12期
19 郭丹;郎方;;多层轻型房屋钢结构的设计与应用研究[J];黑龙江科技信息;2008年19期
20 徐波;;钢结构住宅发展及应用前景[J];才智;2008年20期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭耀;;当代钢结构工业厂房建筑设计研究[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
2 刘华琛;;提高钢结构方向毕业设计质量的探讨[A];土木建筑教育改革理论与实践[C];2009年
3 ;江苏美凯龙钢业有限公司[A];'2009全国钢结构学术年会论文集[C];2009年
4 ;浙江金鑫钢结构集团有限公司[A];中国钢结构协会第五次全国会员代表大会暨学术年会论文集[C];2007年
5 ;宁波华业钢结构有限公司[A];中国钢结构协会第五次全国会员代表大会暨学术年会论文集[C];2007年
6 罗晓群;张其林;高振锋;;钢结构施工过程模拟的索单元理论及应用[A];第二届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2002年
7 ;四川华旗钢结构有限责任公司[A];'2009全国钢结构学术年会论文集[C];2009年
8 董兆军;;箱型柱电渣焊工艺[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年
9 张旭;高建岭;白玉星;;火灾下多层多跨石化管廊全过程模拟分析[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年
10 张志强;张建新;张红根;;预应力钢结构在结构加层改造中的应用[A];新世纪预应力技术创新学术交流会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王威;钢结构磁力耦合应力检测基本理论及应用技术研究[D];西安建筑科技大学;2005年
2 熊二刚;基于磁力效应的钢结构全磁通应力检测技术的理论和试验研究[D];西安建筑科技大学;2007年
3 孙志远;基于磁力耦合法建筑钢材料应力检测技术研究[D];中国地震局工程力学研究所;2012年
4 万金国;钢结构非线性分析方法研究及其在软件中的实现[D];武汉大学;2010年
5 许红胜;钢结构交错桁架体系的抗震延性性能分析[D];湖南大学;2003年
6 武延民;钢结构脆性断裂的力学机理及其工程设计方法研究[D];清华大学;2005年
7 幸坤涛;在役钢结构吊车梁疲劳可靠性与安全控制研究[D];大连理工大学;2002年
8 施刚;钢框架半刚性端板连接的静力和抗震性能研究[D];清华大学;2005年
9 卢林枫;钢结构错列桁架体系结构分析与设计方法[D];西安建筑科技大学;2003年
10 王孟鸿;三维空间钢结构高级分析理论与应用[D];西安建筑科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 熊二刚;钢结构磁力耦合应力检测技术的理论研究[D];西安建筑科技大学;2005年
2 黄勇祥;高温下钢结构高强度螺栓连接极限承载力的研究[D];武汉理工大学;2004年
3 杭银龙;高层建筑钢结构狗骨式节点性能研究[D];西安理工大学;2005年
4 宋锋;钢结构跃层加层技术及其工程应用研究[D];清华大学;2004年
5 王磊;角焊缝弹塑性应力分析和试验[D];华侨大学;2005年
6 田迎春;钢结构无损检测的动力学方法研究[D];河北农业大学;2002年
7 刘玉英;建筑企业钢结构安全管理信息系统研究[D];昆明理工大学;2006年
8 高杨;钢结构—碎煤机室系统的动力分析[D];郑州大学;2010年
9 施丽彦;钢结构建筑的造型语汇与发展初探[D];重庆大学;2002年
10 景辉;基于可靠性的多次预应力钢结构的优化设计[D];北京工业大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 陈博;钢结构引领建筑新时代[N];财经时报;2002年
2 ;钢结构发展前景与目前存在的问题[N];中国冶金报;2005年
3 徐克强;浙江萧山 钢结构撑起发展大厦[N];经济日报;2005年
4 本报记者 钟山;“钢结构”强壮“锦绣中华”[N];中华建筑报;2003年
5 通讯员 华锴;“鸟巢”奥运会后首次清洗[N];北京日报;2008年
6 本报记者 韩睿华;钢结构:实践中国住宅新理念[N];中国建设报;2009年
7 杨景和;为行业发展出谋划策[N];中华建筑报;2009年
8 记者 陆双平;第二届国际钢结构展开幕[N];中国有色金属报;2002年
9 诚志;从优秀到卓越的伟大跨越[N];中华建筑报;2009年
10 本报记者 韩睿华;为中国建筑开创新纪元[N];中国建设报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978