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在现代社会,为保障工业生产、交通运输、能源采集等支柱产业正常运营,无损检测技术充当了“监控”各行业中关键设备及重要零部件安全工作的角色。金属磁记忆检测技术(MMMT)作为新生代的无损检测手段,针对铁磁性构件的早期损伤进行检验,创建了超越传统无损检测方法的检测理念,受到了世界各地科研人员的普遍关注。然而,磁记忆检测技术尚处于发展初期,其理论体系并不完善,检测标准较为模糊,仍未达到检测定量化、标准化的成熟检测技术的目标。 针对该技术上述特点,本文从基础研究出发,立足于常规力学实验与磁记忆检测相结合,探索了多种工业用钢不同力学状态下磁记忆信号特征,提出了较为实用的检测定量化数值模拟方法。 通过开展四种不同钢材料的静载拉伸实验,研究了加工制造中退磁工艺对铁磁性材料初始磁记忆信号的影响,初始磁记忆信号对后续加载过程的影响,弹塑性不同加载阶段磁记忆信号的变化特点,对比分析了在线与离线检测磁记忆信号的差异,磁记忆信号与残余应力、工作应力之间的关系。研究结果表明:成功退磁处理后,试件初始磁记忆曲线起伏平缓且数值较小,加载后该曲线逐渐趋向倾斜、陡峭分布,未做退磁处理的则情况恰恰相反;弹性加载阶段不同应力水平下磁记忆曲线形貌特征差别大,而塑性加载阶段各级曲线相似性较高;离线检测反映了试件磁泄漏的真实情况,在线检测则受到周围磁环境的影响,使试件自身的真实漏磁信号被掩盖;磁记忆信号记载了工作应力而非残余应力的作用历史。 通过开展中碳45钢的疲劳实验,研究了不同加载形式下对应不同循环周次疲劳试件磁记忆信号的变化规律。研究结果表明:疲劳循环次数与磁记忆信号变化之间具有一定的对应关系,由该对应关系的分析可推出疲劳试件受载弱化的严重程度。 运用数值模拟方法对实验数据进行处理,初步得到了适用于特定条件下静载拉伸与疲劳实验的磁记忆检验数学模拟方程。