基于材料磁特性的结构疲劳损伤磁测方法研究-仪器仪表学报.pdfVIP

第３８卷　第６期 仪 器 仪 表 学 报 Ｖｏｌ３８Ｎｏ６ ２０１７年６月 ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｊｕｎ．２０１７ 基于材料磁特性的结构疲劳损伤磁测方法研究 辛　伟，丁克勤 （中国特种设备检测研究院　北京　１０００２９） 摘　要：结构疲劳损伤测量和评估方法的研究是一个难点。由于疲劳损伤伴随材料磁特性的变化，且磁测法测量简单方便，所 以利用材料磁特性测量和评估结构的疲劳损伤具有实际意义。以Ｑ２３５钢为试件，通过构建疲劳损伤磁测试验平台，研究了循 环应力下，基于磁滞回线的结构疲劳损伤磁测法。结果表明，疲劳损伤不同，磁滞回线也不同。提取磁滞回线的矫顽力Ｈ 和剩 ｃ 磁Ｂ作为特征量进行分析，结果显示，试件失效前的疲劳过程大致分为两个阶段：首先是Ｈ 和Ｂ 的快速增大阶段，该阶段的 ｒ ｃ ｒ Ｈ 和Ｂ对疲劳损伤的灵敏度较高；然后是Ｈ 和Ｂ的变化缓慢阶段，该阶段的Ｈ 和Ｂ对疲劳损伤的灵敏度较低。最后分析 ｃ ｒ ｃ ｒ ｃ ｒ 了Ｈ 和Ｂ与疲劳累积损伤Ｄ的变化关系，能够为结构疲劳损伤的定量评估及在线监测技术的研究提供基础。 ｃ ｒ 关键词：疲劳损伤；磁滞回线；矫顽力；剩磁；特征量 中图分类号：ＴＨ８７　ＴＧ１１５　　　文献标识码：Ａ　　国家标准学科分类代码：４３０．２５ Ｍａｇｎｅｔｉｃｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌｍａｇｎｅｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ＸｉｎＷｅｉ，ＤｉｎｇＫｅｑｉｎ （ＣｈｉｎａＳｐｅｃｉａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄａｃｃｕｒａｔｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅｉｓａｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇｉｓｓｕｅ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅ，ｍａｔｅｒｉａｌｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｃｈａｎｇｅｓ，ａｎｄｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｓｓｉｍｐｌｅａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ．Ｈｅｎｃｅ，ｉｔｉｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｔｏｄｅｔｅｃｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅｕｓｉｎｇｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｍａｔｅｒｉａｌｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．ＵｓｉｎｇＱ２３５ｓｔｅｅｌａｓｔｅｓｔｓａｍｐｌｅ，ｔｈｉｓｗｏｒｋ ｆｏｃｕｓｅｓｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅｂａｓｅｄｏｎｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｌｏｏｐｕｎｄｅｒｃｙｃｌｉｃｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅ ｔｅｓｔｐｌａｔｆｏｒｍｉｓｓｅｔｕｐ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｌｏｏｐｃｈａｎｇｅｓｗｈｅｎｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅｉｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．ＴｈｅｃｏｅｒｃｉｖｅｆｏｒｃｅＨａｎｄ ｃ ｒｅｍａｎｅｎｃｅＢｏｆｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｌｏｏｐａｒｅｅｘｔｒａｃｔｅｄａｓｆ