基于Kp微扰算法的磁场中MMM信号特征的研究 - 仪器仪表学报.PDF

第３８卷　第１期 仪 器 仪 表 学 报 Ｖｏｌ３８Ｎｏ１ ２０１７年１月 ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｊａｎ．２０１７ 基于Ｋｐ微扰算法的磁场中ＭＭＭ信号特征的研究 １ １ ２ １ １ 刘　斌 ，何璐瑶 ，霍晓莉 ，王国庆 ，张　全 （１．沈阳工业大学信息科学与工程学院　沈阳　１１０８７０；２．中石油西气东输甘陕管理处　乌鲁木齐　８３００００） 摘　要：金属磁记忆（ＭＭＭ）法可以对铁磁性金属构件微观损伤区域进行早期预判和评估，但是磁记忆信号很容易受到外界强 磁场的干扰，给检测结果带来偏差。为研究磁场强度对磁记忆信号的影响规律，采用Ｋｐ微扰算法，在Ｋ空间，通过有效玻尔磁 子数ｐ建立多元超原胞磁力学模型，计算在外界磁场作用下，磁力学定量变化关系。研究结果表明，在外界磁场作用下，电子轨 道运动增强，晶格结构发生畸变，原子磁矩增大。当磁场较小时，磁记忆信号随外界磁场强度增大而线性增大；当磁场强度达到 临界值时，原子磁矩近似等于独立原子的磁矩，磁记忆信号趋于定值；当磁场强度大于临界值以后，应力集中区的磁记忆信号将 被磁场覆盖。磁记忆检测实验结果与理论分析结果具有很好的一致性。 关键词：磁记忆；应力；玻尔磁子；轨道；磁场 ＋ 中图分类号：ＴＨ８７８．３　　　文献标识码：Ａ　　国家标准学科分类代码：４３０．２５ ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＭＭＭｓｉｇｎａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ ｂａｓｅｄｏｎＫｐｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ １ １ ２ １ １ ＬｉｕＢｉｎ，ＨｅＬｕｙａｏ，ＨｕｏＸｉａｏｌｉ，ＷａｎｇＧｕｏｑｉｎｇ，ＺｈａｎｇＱｕａｎ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８７０，Ｃｈｉｎａ； ２．ＴｈｅＧａｎｓｕａｎｄＳｈａｎｘｉＳｅｃｔｉｏｎ，ＷｅｓｔｔｏＥａｓｔＧａｓＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＰｉｐｅｌｉｎｅＣｏｍｐａｎｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｅｔａｌｍａｇｎｅｔｉｃｍｅｍｏｒｙ（ＭＭＭ）ｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｐｒｅｄｉｃｔａｎｄｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｍｉｃｒｏｄａｍａｇｅｒｅｇｉｏｎｏｆｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｅｔａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｅａｒｌｙｓｔａｇｅ；ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｍｅｍｏｒｙｓｉｇｎａｌｉｓｅａｓｉｌｙｄｉｓｔｕｒｂｅｄｂｙｅｘｔｅｒｎａｌｓｔｒｏｎｇｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎ ｌｅａｄｔｏｔｈｅｄｅｖｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｒｕｌｅｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｎｍａｇｎｅｔｉｃｍｅｍｏｒｙｓｉｇｎａｌ ， ｔｈｅＫｐｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｕｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｍｕｌｔｉｐｒｉｍａｒｙｃｅｌｌｍａｇｎｅｔｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｎｕｍｂｅｒ ｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅＢｏｈｒｍａｇｎｅｔｏｎｓｐｉｎｔｈｅＫｓｐａｃｅ，ａｎｄｔｈｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｃｈａｎｇｉｎｇｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｍｅｃｈａｎｉｃｓｕｎｄｅｒｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆ ｅｘｔｅｒｎａｌｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｉｓｃａｌｃ