铁磁材料零件疲劳损伤磁记忆检测方法的实验.pdfVIP

2009年 第23卷 第 2期 测 试 技 术 学 报 VO1．23 NO．2 2009 (总第 74期) JOURNAL OFTESTAND MEASUREMENTTECHNOLOGY (Sum No．74) 文章编号 ：1671—7449(2009)02—0145—06 铁磁材料零件疲劳损伤磁记忆 检测方法的实验 苏兰海 ，马祥华，陈 工 ，陈香军，王长松 (北京科技大学 机械工程学 院，北京 100083) 摘 要 ： 通过对优质碳素钢做疲劳拉伸实验 ，研究在交变应力作用下，铁磁材料的表面磁场强度垂直分量 的变化．实验研究表 明：磁场强度垂直分量过零点不能完全表征应力集 中位置．磁场强度梯度的变化与疲劳 循环次数有一定关系．随着加载及应力循环次数的增加 ，沿试件轴线方 向各点的磁场强度 出现一定的规律 性变化 ，前期各点变化趋势基本一致 ，当试件 出现微小裂纹时，以裂纹点为分界出现相向变化 ，在远离裂纹 的测点也存在同样的趋势．扩展成宏观裂纹时 ，裂纹处及端面达到磁饱和状态 ，产生较强的漏磁场 ，磁场强 度在裂纹两侧 出现正负两个 区域 ，出现过零点． 关键词 ： 铁磁体 ；磁记忆 ；疲劳损伤 ；断裂 中图分类号 ： TGl15．28 文献标识码：A StudyonM agneticM emoryEffectofFatigue DamageofFerromagneticM aterial SU Lanhai，MA Xianghua，CHEN Gong，CHEN Xiangjun，WANG Changsong (SchoolofMechanicalEngineeringUniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China) Abstract： Thispaperpresentstheresearchonthechangeoftheverticalcomponentofsurfacemagnetic field offerromagneticmaterialsobserved during thetensilefatigueexperimentofhigh quality carbon stee1．0urexperimentsshow thatthestressconcentrationpointcannotcompletelybedeterminedbythe zeropointoftheverticalcomponentofthemagnetic field．However，ithasbeen observed thatthe magneticfiledstrengthgradientisrelatedtothefrequencyofthefatigueloadcycle．W henincreasingthe load and frequency，thevaluesofmagneticfield strength along the axisofthesampleshow regular changes．Thechangeofmagneticfieldstrengthateachsamplingpointdisplaysbasicallythesametrend during the initialstage．W hen tiny crack beginsto form in thesamplematerial，the magneticfield strength aroundeach crack showssignificantchange．Thetrendofsuch changecan even beobserved from thosesamplingpointsfarawayfrom thecracks．Assoonasamacrocrackhasformedfrom thetiny cracks，themagneticfieldreachessaturation at