焊接鋼管角焊縫由于形狀復雜,很難用常規(guī)無損檢測方法對其進行表面處理和檢測分析,而焊縫裂紋作為易發(fā)生危險隱患的焊接缺陷,可能引起災難性事故的發(fā)生,對其準確檢測是確保生產(chǎn)安全的關(guān)鍵。金屬磁記憶檢測作為無損檢測領(lǐng)域新的檢測技術(shù),在航天、化工、石油等許多行業(yè)得到較多的應用。但在工程實際中金屬磁記憶技術(shù)只能做定性檢測,不能進行定量分析。本文用有限元仿真和試驗研究相結(jié)合的方法,對具有埋藏缺陷的焊接鋼管、平板焊接裂紋、兩平板焊接三種焊接類型缺陷形式進行檢測分析,提取不同狀態(tài)下缺陷表面磁記憶信號變化規(guī)律,并對其特征值進行定量分析,為工程應用提供理論依據(jù)。以石化企業(yè)常用的A106合金鋼為研究對象,用有限元分析軟件提取不同角度埋藏缺陷的焊縫在不同載荷狀態(tài)下試件表面磁記憶信號,得到了載荷與信號特征值呈冪函數(shù)的關(guān)系,并設計拉伸試驗在線測量試件表面磁記憶信號規(guī)律,發(fā)現(xiàn)結(jié)果與仿真規(guī)律相符,通過試驗對定量關(guān)系式進行優(yōu)化,得到載荷值與磁記憶信號特征值之間的關(guān)系。以Q345鋼為研究對象,定量分析了載荷值、裂紋缺陷尺寸與磁記憶信號特征值之間的變化規(guī)律,結(jié)果表明,載荷值與信號特征值之間呈冪函數(shù)的關(guān)系,而裂紋長度與信號特征值之...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及選題意義
    1.2 與電磁有關(guān)的無損檢測概述
        1.2.1 渦流檢測
        1.2.2 磁粉檢測
        1.2.3 漏磁場檢測
        1.2.4 電流擾動檢測技術(shù)
    1.3 金屬磁記憶檢測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究內(nèi)容
第2章 金屬磁記憶檢測基礎理論
    2.1 鐵磁物質(zhì)的基本特性
        2.1.1 自發(fā)磁化和磁彈性能
        2.1.2 磁疇和磁滯
    2.2 磁機械效應
        2.2.1 威德曼效應和逆威德曼效應
        2.2.2 磁彈性效應
        2.2.3 自發(fā)磁化強度的壓力效應
    2.3 磁記憶檢測原理
    2.4 本章總結(jié)
第3章 焊接鋼管埋藏缺陷磁記憶有限元分析
    3.1 ANSYS軟件簡介
    3.2 多物理場耦合分析簡介
        3.2.1 多物理場耦合分析的基本概念
        3.2.2 多物理場耦合分析方法
    3.3 靜磁場分析理論
    3.4 力磁耦合數(shù)學模型
    3.5 DN50和DN40 焊接鋼管埋藏缺陷有限元仿真
        3.5.1 建立模型和網(wǎng)格劃分
        3.5.2 有限元仿真結(jié)果分析
    3.6 DN100與DN80 焊接鋼管埋藏缺陷有限元分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 焊接裂紋磁記憶檢測有限元分析
    4.1 焊接裂紋磁場信號提取路徑選擇
    4.2 垂直裂紋方向不同應力下有限元分析
    4.3 平行裂紋方向不同應力下有限元分析
    4.4 裂紋長度不同有限元分析
    4.5 裂紋深度不同有限元分析
    4.6 裂紋寬度不同的有限元分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 含裂紋兩平板焊接磁記憶檢測有限元分析
    5.1 同種材料兩平板焊接
    5.2 同種材料不同拉應力下有限元分析
    5.3 上平板材料與母材材料不同有限元分析
    5.4 本章總結(jié)
第6章 埋藏缺陷磁記憶信號試驗研究
    6.1 磁記憶檢測儀器介紹
    6.2 試驗試件和試驗方案
        6.2.1 試驗試件
        6.2.2 試驗方案
    6.3 試驗結(jié)果
        6.3.1 90 °試件試驗結(jié)果
        6.3.2 45 °試件試驗結(jié)果
        6.3.3 60 °試件試驗結(jié)果
    6.4 磁記憶信號小波降噪
    6.5 磁記憶信號量化分析
    6.6 本章總結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：4010584