焊接裂紋的金屬磁記憶信號定量化特征研究.pdf

1、焊接裂紋是導致油氣管道焊接接頭失效的最危險的因素之一，因此對焊接裂紋進行檢測是無損檢測技術的一個重要應用。金屬磁記憶檢測技術作為一種新型的無損檢測方法，利用了材料內(nèi)部應力集中與表面散射磁場的關系，在材料早期損傷的無損檢測應用中具有很大的潛力。 本文針對金屬磁記憶檢測技術中焊接裂紋定量化檢測的技術難題，利用現(xiàn)代信號處理和神經(jīng)網(wǎng)絡技術，在理論分析和大量試驗的基礎上，對應力集中與金屬磁記憶信號之間的關系以及焊接裂紋的金屬磁記憶信號特征

2、進行了深入的研究，取得的主要結論和創(chuàng)新成果如下。 研究了材料內(nèi)部應力集中與金屬磁記憶信號之間的關系。引入了磁場梯度指數(shù)的概念，建立了鐵磁材料內(nèi)部應力集中極限狀態(tài)的確定方法，并確定了X70管線鋼的臨界磁場梯度指數(shù)；通過金屬磁記憶信號的幅值譜熵，研究了材料內(nèi)部應力水平對幅值譜熵的影響，可以通過幅值譜熵與磁記憶信號的關系確定材料內(nèi)部應力的狀態(tài)；研究了材料內(nèi)部的應力水平與其金屬磁記憶信號的關聯(lián)維數(shù)之間的關系，隨著應力水平的增加，金屬磁記

3、憶信號的關聯(lián)維數(shù)降低。當材料進入塑性狀態(tài)時，其金屬磁記憶信號的關聯(lián)維數(shù)在1.3以下。 提取了焊接裂紋的金屬磁記憶信號特征。利用金屬磁記憶信號的小波能量研究了焊接裂紋金屬磁記憶信號的尺度譜線特征和空間譜線特征。利用小波分解的方法提取了金屬磁記憶信號的細節(jié)分量，對細節(jié)分量進行離散傅里葉變換后，其幅值的大小可以作為反映材料應力集中程度的一個特征，可以將裂紋與一般應力集中區(qū)分開來；對焊接裂紋的金屬磁記憶信號空間波形特征以及微分處理后的特