应力集中是导致生产结构损坏乃至发生生产事故的重要原因之一,目前常用的应力检测技术有金属磁记忆检测,巴克豪森检测。金属磁记忆检测技术是在地磁场的激励下,信号较为微弱,而巴克豪森检测信号分析复杂,难以有效滤除噪声,易造成误检或漏检情况,无法实现金属结构应力分布检测。本论文引入定频外加交流电磁场激励源,重点探究有源激励下应力导致的铁磁性材料电磁特性变化规律,建立外加电磁场下铁磁性材料应力检测理论模型和三维有限元模型,探究在外加电磁场激励下,应力响应信号分布规律,设计并开发基于外加交流电磁场的应力检测实验系统,开展铁磁性材料应力检测实验研究,实现铁磁性构件应力分布检测。论文主要从以下三个方面展开研究:(1)外加交流电磁场应力检测技术理论及仿真研究基于磁致弹性效应,探究外加磁场和应力的作用下铁磁性材料电磁性质变化规律,采用三维有限元软件ANSYS构建外加电磁场作用下应力检测有限元模型,分析外加磁场作用下铁磁性构建感应电磁场强度及分布规律。分析外加电磁场和应力作用下磁信号变化规律及激励磁场最优方向,构建外加交流电磁场应力检测技术理论方法。(2)外加交流电磁场应力检测技术激励参数优化及应用系统开发基于外加交流电磁场检测技术理论,构建外加交流电磁场应力检测实验系统,验证仿真模型正确性,探究弹性范围内20号钢外加磁场激励下磁场信号与应力的变化规律,优化实验系统激励参数,最终构建完整的外加交流电磁场应力检测应用系统。(3)铁磁性构件应力分布检测实验研究应用外加交流电磁场应力检测系统,采用线扫描方式对20kN拉力下含圆孔铁磁性试件沿中心线进行检测。结果表明,20kN作用下中心线上圆孔附近应力变化情况为先减小后增大。同时采用点测法对含开口试件表面进行应力测量,实验结果表明,在开口附近有明显的应力集中,外加交流电磁场检测系统可以直观的展现对铁磁性材料应力分布情况。