本文關(guān)鍵詞：基于特征微分磁導(dǎo)率的鐵磁材料檢測(cè)方法研究

  更多相關(guān)文章： 微分磁導(dǎo)率 力磁效應(yīng) ANSYS 應(yīng)力集中 疲勞損傷

【摘要】：特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)是一種新興的電磁無(wú)損檢測(cè)方法。通過(guò)對(duì)鐵磁試件微分磁導(dǎo)率極大值的檢測(cè),該技術(shù)可用于評(píng)價(jià)和檢測(cè)鐵磁構(gòu)件的應(yīng)力集中狀況、疲勞損傷程度和微觀結(jié)構(gòu)變化。該技術(shù)可對(duì)鐵磁構(gòu)件的損傷做出早期診斷,評(píng)估其使用壽命,在預(yù)防和診斷由鐵磁構(gòu)件失效引起的生產(chǎn)事故中,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。本文介紹了特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀�；诹Υ判�(yīng)理論,闡述了特征微分磁導(dǎo)率的檢測(cè)機(jī)理。采用ANSYS有限元仿真軟件建立了特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)的二維仿真試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀４罱颂卣魑⒎执艑?dǎo)率檢測(cè)技術(shù)的試驗(yàn)平臺(tái),并完成了鐵磁試件應(yīng)力集中和疲勞試驗(yàn)。被檢鐵磁材料所受應(yīng)力與其初始微分磁導(dǎo)率之間具有線性關(guān)系。特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)信號(hào)u與待測(cè)試件密切相關(guān),檢測(cè)信號(hào)可直接反應(yīng)待測(cè)試件的微分磁導(dǎo)率。利用ANSYS仿真模擬和試驗(yàn)研究,得出特征微分磁導(dǎo)率的最佳激勵(lì)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(lì)電壓值。在檢測(cè)探頭的輸出端添加了二階帶通濾波器,濾除了檢測(cè)探頭在復(fù)雜電磁場(chǎng)和力學(xué)試驗(yàn)環(huán)境下受到的干擾。檢測(cè)信號(hào)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(jī)程序,進(jìn)行連續(xù)顯示。特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)的拉伸試驗(yàn)中,在鐵磁試件達(dá)到屈服強(qiáng)度之前,當(dāng)試件所受拉應(yīng)力或殘余應(yīng)力勻速增加時(shí),微分磁導(dǎo)率值呈線性減小的變化趨勢(shì),檢測(cè)信號(hào)的變化量達(dá)到140mV。特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)疲勞試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)鐵磁試件疲勞區(qū)的微分磁導(dǎo)率值小于非疲勞區(qū)的微分磁導(dǎo)率值,最大差值達(dá)到52m V。試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)可以靈敏地檢測(cè)出鐵磁材料內(nèi)部存在的應(yīng)力集中和疲勞損傷。
【關(guān)鍵詞】：微分磁導(dǎo)率 力磁效應(yīng) ANSYS 應(yīng)力集中 疲勞損傷
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG115.28
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRCT5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 選題的依據(jù)及背景8-10
• 1.1.1 現(xiàn)有的應(yīng)力集中檢測(cè)方法8-9
• 1.1.2 論文研究目的和意義9-10
• 1.2 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容12-14
• 第二章 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)的原理及仿真分析14-32
• 2.1 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)原理14
• 2.2 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)的數(shù)學(xué)模型14-22
• 2.2.1 磁導(dǎo)率相關(guān)理論14-16
• 2.2.2 鐵磁性物質(zhì)的特征微分磁導(dǎo)率16-18
• 2.2.3 電磁感應(yīng)原理18-19
• 2.2.4 應(yīng)力對(duì)鐵磁試件內(nèi)部磁通的影響19
• 2.2.5 應(yīng)力對(duì)鐵磁試件初始磁導(dǎo)率的影響19-21
• 2.2.6 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)傳感器的數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.3 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)的有限元仿真分析22-31
• 2.3.1 ANSYS電磁分析簡(jiǎn)介22
• 2.3.2 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)仿真模型的建立22-24
• 2.3.3 加載和求解24-25
• 2.3.4 激勵(lì)頻率優(yōu)化的仿真分析25-29
• 2.3.5 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)的仿真分析29-30
• 2.3.6 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)仿真分析結(jié)論30-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)傳感器系統(tǒng)的優(yōu)化32-46
• 3.1 試驗(yàn)用磁芯33-36
• 3.2 線圈纏繞方式的優(yōu)化36-39
• 3.3 檢測(cè)參數(shù)的選定39-44
• 3.3.1 信號(hào)波形的選定39-40
• 3.3.2 最佳檢測(cè)頻率的確定40-43
• 3.3.3 最佳檢測(cè)電壓的確定43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第四章 便攜檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)46-60
• 4.1 激勵(lì)信號(hào)源模塊47-51
• 4.1.1 激勵(lì)信號(hào)源的選擇47-49
• 4.1.2 功率放大器49-51
• 4.2 檢測(cè)信號(hào)處理模塊51-54
• 4.2.1 帶通濾波模塊51-52
• 4.2.2 交直流變換模塊52-54
• 4.3 上位機(jī)顯示系統(tǒng)54-59
• 4.3.1 數(shù)據(jù)采集卡54-55
• 4.3.2 上位機(jī)界面55-57
• 4.3.3 數(shù)字濾波器設(shè)置57-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第五章 基于特征微分磁導(dǎo)率的檢測(cè)試驗(yàn)研究60-72
• 5.1 鐵磁試件制備60-62
• 5.2 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)試驗(yàn)系統(tǒng)62-64
• 5.3 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)應(yīng)力集中與殘余應(yīng)力試驗(yàn)64-68
• 5.3.1 鐵磁材料特征微分磁導(dǎo)率-應(yīng)力試驗(yàn)結(jié)果與分析64-65
• 5.3.2 特征微分磁導(dǎo)率-應(yīng)力上位機(jī)連續(xù)數(shù)據(jù)采集結(jié)果與分析65-66
• 5.3.3 鐵磁材料特征微分磁導(dǎo)率-殘余應(yīng)力試驗(yàn)結(jié)果與分析66-68
• 5.4 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)疲勞試驗(yàn)68-70
• 5.4.1 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)疲勞試驗(yàn)方案68-69
• 5.4.2 特征微分磁導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)疲勞試驗(yàn)結(jié)果與分析69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-72
• 第六章 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 結(jié)論72-73
• 6.2 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 作者在讀研期間科研情況說(shuō)明78-79
• 致謝79-80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 石松躍 ,田藏韜 ,華子先;高微分磁導(dǎo)率高鎳矩磁合金[J];上海鋼研;1976年02期

2 何云斌,萬(wàn)靜,樊景云,萬(wàn)國(guó)慶;WGQ型微機(jī)式電磁無(wú)損檢測(cè)儀在可鍛鑄鐵件硬度檢測(cè)上的應(yīng)用[J];無(wú)損檢測(cè);2003年03期

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本文編號(hào)：737161