基于特征微分磁導率的鐵磁材料檢測方法研究.pdf

1、特征微分磁導率檢測技術是一種新興的電磁無損檢測方法。通過對鐵磁試件微分磁導率極大值的檢測，該技術可用于評價和檢測鐵磁構件的應力集中狀況、疲勞損傷程度和微觀結(jié)構變化。該技術可對鐵磁構件的損傷做出早期診斷，評估其使用壽命，在預防和診斷由鐵磁構件失效引起的生產(chǎn)事故中，具有較高的應用價值。
　　本文介紹了特征微分磁導率檢測技術的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。基于力磁效應理論，闡述了特征微分磁導率的檢測機理。采用ANSYS有限元仿真軟件建立了特征微分磁導

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

3、，濾除了檢測探頭在復雜電磁場和力學試驗環(huán)境下受到的干擾。檢測信號經(jīng)真有效值變換模塊、數(shù)據(jù)采集卡和A/D轉(zhuǎn)換后，輸入至上位機程序，進行連續(xù)顯示。特征微分磁導率檢測技術的拉伸試驗中，在鐵磁試件達到屈服強度之前，當試件所受拉應力或殘余應力勻速增加時，微分磁導率值呈線性減小的變化趨勢，檢測信號的變化量達到140mV。特征微分磁導率檢測技術疲勞試驗中，發(fā)現(xiàn)鐵磁試件疲勞區(qū)的微分磁導率值小于非疲勞區(qū)的微分磁導率值，最大差值達到52mV。試驗結(jié)果驗證了