基于特征微分磁導(dǎo)率的鐵磁材料檢測(cè)方法研究.pdf

1、特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)是一種新興的電磁無(wú)損檢測(cè)方法。通過(guò)對(duì)鐵磁試件微分磁導(dǎo)率極大值的檢測(cè)，該技術(shù)可用于評(píng)價(jià)和檢測(cè)鐵磁構(gòu)件的應(yīng)力集中狀況、疲勞損傷程度和微觀結(jié)構(gòu)變化。該技術(shù)可對(duì)鐵磁構(gòu)件的損傷做出早期診斷，評(píng)估其使用壽命，在預(yù)防和診斷由鐵磁構(gòu)件失效引起的生產(chǎn)事故中，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文介紹了特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。基于力磁效應(yīng)理論，闡述了特征微分磁導(dǎo)率的檢測(cè)機(jī)理。采用ANSYS有限元仿真軟件建立了特征微分磁導(dǎo)

2、率檢測(cè)技術(shù)的二維仿真試驗(yàn)?zāi)Ｐ?。搭建了特征微分磁?dǎo)率檢測(cè)技術(shù)的試驗(yàn)平臺(tái)，并完成了鐵磁試件應(yīng)力集中和疲勞試驗(yàn)。
　　被檢鐵磁材料所受應(yīng)力與其初始微分磁導(dǎo)率之間具有線性關(guān)系。特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)信號(hào)u與待測(cè)試件密切相關(guān)，檢測(cè)信號(hào)可直接反應(yīng)待測(cè)試件的微分磁導(dǎo)率。利用ANSYS仿真模擬和試驗(yàn)研究，得出特征微分磁導(dǎo)率的最佳激勵(lì)頻率存在于較低的頻段（一百赫茲左右），以及在1Vpp~3Vpp之間選取激勵(lì)電壓值。在檢測(cè)探頭的輸出端添加了二階帶通濾波器

3、，濾除了檢測(cè)探頭在復(fù)雜電磁場(chǎng)和力學(xué)試驗(yàn)環(huán)境下受到的干擾。檢測(cè)信號(hào)經(jīng)真有效值變換模塊、數(shù)據(jù)采集卡和A/D轉(zhuǎn)換后，輸入至上位機(jī)程序，進(jìn)行連續(xù)顯示。特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)的拉伸試驗(yàn)中，在鐵磁試件達(dá)到屈服強(qiáng)度之前，當(dāng)試件所受拉應(yīng)力或殘余應(yīng)力勻速增加時(shí)，微分磁導(dǎo)率值呈線性減小的變化趨勢(shì)，檢測(cè)信號(hào)的變化量達(dá)到140mV。特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)疲勞試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)鐵磁試件疲勞區(qū)的微分磁導(dǎo)率值小于非疲勞區(qū)的微分磁導(dǎo)率值，最大差值達(dá)到52mV。試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了