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构件低周疲劳损伤的金属磁记忆检测试验研究

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.1.014

对18CrNi4A钢缺口试件在三级应力水平下进行了低周疲劳试验和磁记忆信号检测,研究应力集中、疲劳损伤及疲劳应力对磁信号的影响规律.结果表明,利用磁信号H_p(y)曲线突变特征和磁信号梯度K曲线异变峰特征可表征试件损伤位置;采用H′_p(y)=H_p(y)_N-H_p(y)_0的磁信号处理方式,磁信号H′_p(y)曲线过零点与试件断裂位置重合,处理后的磁信号过零法可更有效的表征试件损伤位置;磁信号梯度K_(max)值随疲劳损伤程度的增加而逐渐增加,反映了构件疲劳损伤程度,可表征试件疲劳损伤程度;磁信号与疲劳应力水平存在强烈的相关性,应力水平越大,磁信号值也越大.

关键词: 金属磁记忆 , 应力集中 , 疲劳损伤 , 低周疲劳 , 磁信号

摩擦磨损条件下金属磁记忆检测实验研究

石常亮 , 董世运 , 徐滨士 , 何鹏

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.04.009

采用金属磁记忆方法对摩擦磨损实验前后的45钢试样进行检测,研究了磨损前后试样表面磁信号的变化规律.结果表明:摩擦磨损实验前后,试样表面磁信号发生显著变化;磁信号在试样表面磨损区域产生磁异变峰,磁异变峰宽度能定量表征试样表面磨损区域大小,通过对磁异变峰形态的分析,能定性判断试样表面磨损程度.最后,采用经典带磁偶极子模型理论对实验现象加以解释.

关键词: 摩擦磨损 , 金属磁记忆 , 磨损区域 , 磨损程度

金属磁记忆检测的原理和应用

王丽 , 冯蒙丽 , 丁红胜 , 白世武 , 刘方明

物理测试 doi:10.3969/j.issn.1001-0777.2007.02.007

金属磁记忆(MMM)检测技术是一种新的无损检测手段,对金属构件的早期失效和寿命评估有重要意义.文章介绍了当前磁记忆技术在国内外的发展应用情况,着重阐述了磁记忆现象及其产生的物理基础和能量平衡解说,介绍了检测机理和检测仪,结合目前的应用情况,提出了磁记忆检测在今后可以应进一步完善的方面.

关键词: 金属磁记忆 , 自磁化漏磁场 , 无损检测 , 残余应力集中 , 磁弹性效应

拉伸载荷下金属磁记忆信号盒维数的变化规律研究

邸新杰 , 李午申

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.05.009

为研究载荷与磁记忆特征信号之间的量化关系,以API 5L X70管线钢为研究对象,首先利用分形理论对金属磁记忆信号的分形特性进行了分析,证明金属磁记忆信号是一种无规则分形信号;然后对不同载荷下的磁记忆特征信号的盒维数进行研究,得出随着载荷的增加,金属磁记忆特征信号的盒维数减小的规律.为利用金属磁记忆检测技术评价铁磁构件的受力状态提供了一种有效的方法.

关键词: 无损检测 , 金属磁记忆 , 分形 , 盒维数

试件残余塑性变形与金属磁记忆检测信号的关系

白勇 , 徐帆 , 乔霭潼

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.08.007

对带缺口Q235试件进行静载拉伸实验,在卸载后,沿测量路径检测磁信号.结合有限元分析结果,研究弹性变形阶段,试件应力集中状态和磁信号之间的联系,以及塑性变形阶段,试件残余塑性应变状态和磁信号之间的联系.结果表明:磁信号和应力集中状态及塑性变形状态有显著的关联.磁信号不仅可以用来判断缺陷的位置和尺寸,也可用于研究塑性变形的分布.

关键词: 金属磁记忆 , 静载拉伸 , 磁记忆 , 有限元

焊接裂纹的金属磁记忆定量化评价研究

邸新杰 , 李午申 , 白世武 , 刘方明 , 薛振奎

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.07.014

针对金属磁记忆检测技术目前尚不能对焊接裂纹进行定量的评价的问题,通过对预制焊接裂纹一阶微分后的金属磁记忆信号进行分析,找出了焊接裂纹存在定位特征,并且建立了微分后的磁记忆信号与焊接裂纹的长度及埋深的定量关系.现场检测表明,利用一次微分后的磁记忆信号的特征,可以比较准确地对焊接裂纹进行定量化评价.

关键词: 焊接裂纹 , 金属磁记忆 , 微分 , 定量化评价

基于小波分析的焊接裂纹金属磁记忆信号特征提取

严春妍 , 李午申 , 邸新杰 , 薛振奎 , 白世武 , 刘方明

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.01.009

采用小波多分辨分析和快速傅里叶变换,对焊接裂纹金属磁记忆信号进行了处理,找出了焊接裂纹存在的磁记忆信号的判据特征,并建立了该特征的阈值.现场检测结果表明:采用小波多分辨分析和快速傅里叶变换得出的特征,可以准确判断出裂纹等缺陷是否存在.

关键词: 金属磁记忆 , 小波分析 , 多尺度 , 特征提取

静载拉伸45钢材料的金属磁记忆信号分析

王丹 , 董世运 , 徐滨士 , 陈群志 , 董丽虹

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.08.019

研究了静载拉伸过程中三种规格45钢轴状试件表面法向磁场强度Hp(y)值的变化规律,并对H,(y)曲线斜率的绝对值|κ|与拉应力σ之间的对应关系进行了分析.结果表明:试件规格相同时,|κ|-σ的对应关系相同,即弹性范围内,|R|随σ的增加而增大;加载至屈服极限附近时,|κ|出现最大值;进入塑性变形阶段后,|R|出现减小的趋势;拉断后,HP(y)曲线在断口附近发生折转,并在断口两侧出现峰值.试件规格不同时,受载区域长度对|κ|-σ关系影响显著,即所受拉应力相同,受载区域的长度增大,|κ|减小.

关键词: 金属磁记忆 , 静载拉伸 , 磁场强度 , 斜率 , 多规格

加载条件下铁磁材料疲劳裂纹扩展自发射磁信号行为研究

徐滨士董丽虹董世运薛楠

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00702

研究了45CrNiMoVA铁磁钢中心裂纹试样加载条件下疲劳裂纹扩展过程中表面自发射磁信号的变化规律. 结果表明: 承受疲劳载荷前, 各检测线呈现初始磁异变峰特征,切口中心检测线具有最大异变峰--峰值; 加载后但疲劳裂纹萌生前,切口位置磁性反转, 显示一次异变峰特征, 远离切口检测位置磁信号呈现线性; 疲劳裂纹扩展过程中, 各检测线依次呈现二次异变峰; 二次异变峰--峰值和正负峰间斜率可以动态表征疲劳裂纹扩展寿命. 基于磁荷概念和等效磁场理论分析了加载条件下疲劳裂纹扩展自发射磁信号行为.

关键词: 金属磁记忆 , fatigue crack , loading , abnorml magnetic peak , magntic charge

基于遗传神经网络的焊缝缺陷等级磁记忆定量化研究

邢海燕 , 葛桦 , 秦萍 , 刘长海 , 王犇 , 党永斌

材料科学与工艺 doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150206

针对金属磁记忆技术的焊缝缺陷等级定量化评定这一难题，通过对预制不同缺陷的Q345焊接试件进行疲劳试验，获得焊缝损伤演化临界状态的磁记忆信号特征规律。首次对照X射线定量检测标准和磁记忆检测结果，将焊缝损伤演化状态分为4个等级，即正常状态、应力集中、隐性损伤和宏观损伤。首次引入遗传算法优化的BP神经网络模型对焊缝等级进行磁记忆定量化评价。研究表明，遗传优化的BP网络模型与未优化的BP网络相比，预测结果更加稳定、误差更小，为工程实际中焊缝缺陷等级评定提供新的方法和依据。

关键词: 金属磁记忆 , 焊缝 , 缺陷等级 , 遗传算法 , BP神经网络

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