【摘要】：本論文在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFF0203000)資助下展開研究。鐵磁性金屬材料在工程及裝備制造中應(yīng)用廣泛,在使用過程中由于受到循環(huán)載荷、溫度、濕度等諸多因素的影響,其表面和基體內(nèi)部會出現(xiàn)磨損、應(yīng)力集中、塑性變形、腐蝕和微損等損傷,當(dāng)達(dá)到一定程度時,可能引發(fā)嚴(yán)重的事故。因此,有必要對鐵磁性金屬材料裝備在役過程中進(jìn)行早期損傷檢測。磁聲發(fā)射(Magnetic Acoustic Emission,以下簡稱MAE)信號由于對材料的微觀組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)非常敏感,基于此,由其發(fā)展而來的檢測技術(shù)成為一種對鐵磁性金屬材料早期損傷檢測非常有前途的技術(shù)。本課題基于MAE信號產(chǎn)生機(jī)制,結(jié)合硬件和軟件,設(shè)計(jì)和研制了一套MAE檢測系統(tǒng),并驗(yàn)證了其可行性。本論文從鐵磁性金屬材料的基本特性出發(fā),分析和總結(jié)了MAE信號的產(chǎn)生機(jī)制及其影響因素,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了MAE檢測系統(tǒng),并驗(yàn)證了其功能的可靠性。該系統(tǒng)硬件由勵磁和信號采集兩部分組成,勵磁部分通過建立合適的磁化場,對被檢對象進(jìn)行勵磁,在勵磁過程中,產(chǎn)生的MAE信號由信號采集部分拾取、存儲;軟件部分基于MATLAB圖形用戶界面(GUI)平臺開發(fā)而成,分為信號采集和信號分析兩大塊,信號采集部分通過對采集參數(shù)和勵磁參數(shù)的設(shè)置以及對采集過程的啟�？刂�,實(shí)現(xiàn)了高速、穩(wěn)定和連續(xù)的MAE信號采集功能,信號分析部分包含對MAE信號的時頻分析功能及檢測報(bào)告生成功能。隨后,利用MAE檢測系統(tǒng),研究了勵磁條件對MAE信號的影響。實(shí)驗(yàn)采用單一變量法,分別研究了不同勵磁強(qiáng)度、勵磁頻率以及不同勵磁信號波形勵磁下的MAE信號。與已有研究不同的是,其并未考慮勵磁頻率的改變會同時帶來勵磁電流的改變,即改變勵磁頻率的同時也改變了勵磁強(qiáng)度,為了避免這個問題,實(shí)驗(yàn)所用功率放大器采用恒流源模式,保證調(diào)整勵磁頻率的同時勵磁強(qiáng)度一定。研究表明,不同勵磁條件能直接影響MAE信號特征,因此在應(yīng)用MAE檢測技術(shù)時,應(yīng)綜合考慮勵磁因素,以達(dá)到最佳的勵磁效果。最后,利用MAE檢測系統(tǒng),通過設(shè)計(jì)疲勞試驗(yàn),研究了Q235鋼在不同疲勞狀態(tài)下的MAE信號特征,探究了將MAE檢測技術(shù)應(yīng)用于材料疲勞狀態(tài)評估的可行性。同時,為了避免由于拆裝帶來的偶然因素誤差,實(shí)驗(yàn)采用的疲勞試樣經(jīng)歷確定載荷循環(huán)次數(shù)之后即進(jìn)行MAE信號檢測,此后不再繼續(xù)加載循環(huán)載荷。
【圖文】：

常規(guī)磁聲發(fā)射檢測系統(tǒng)示意圖

（d）坡莫合金的 MAE 信號Hz 時，不同鐵磁性材料的 MAE 信號隨滅。當(dāng)被磁化介質(zhì)達(dá)到飽和狀態(tài)時磁疇壁，所以必然存在磁疇壁消失，當(dāng)反向磁化時，部分磁疇開始做可。Kim[36], K.Praveena[46] [36]的研究也表們將多晶 Mn0.4Zn0.6Fe2O4環(huán)形介質(zhì)、700 ℃、800℃、900℃下燒結(jié) 30，用中心頻率為 200KHz 的探頭來
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH878.3

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