隨著現(xiàn)代化步伐的到來(lái)及工業(yè)生產(chǎn)的興起,許多金屬結(jié)構(gòu)的工業(yè)產(chǎn)物應(yīng)運(yùn)而生,為了保證人類生命安全,需要對(duì)這些金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行無(wú)損探傷,進(jìn)而判斷金屬材料的性能是否可靠。而應(yīng)力集中是金屬材料損傷的主要影響因素,因此本課題針對(duì)巴克豪森效應(yīng)與應(yīng)力檢測(cè)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入研究。設(shè)計(jì)出一套方便、精確、科學(xué)的無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng),來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵磁性材料的巴克豪森噪聲信號(hào)與應(yīng)力之間關(guān)系的評(píng)估和檢測(cè)。本文針對(duì)巴克豪森噪聲與應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)與方案設(shè)計(jì)著手,著重分析了磁疇不可逆位移釋放的跳躍信號(hào)并研究磁疇與應(yīng)力的關(guān)系,從而通過(guò)磁化曲線來(lái)反映鐵磁材料的基本性能。探討了磁滯回線的相關(guān)特性和提取多種特征參數(shù)比如矯頑力、剩磁、磁滯等來(lái)判定材料的疲勞損傷情況、材料微觀結(jié)構(gòu)的變化和殘余應(yīng)力的大小。然后本文根據(jù)巴克豪森基本檢測(cè)原理和磁化Q點(diǎn)的精確分析,通過(guò)對(duì)磁軛結(jié)構(gòu)Ansys系統(tǒng)仿真和線圈參數(shù)的計(jì)算,實(shí)現(xiàn)磁軛的形狀、大小、線圈的匝數(shù)線徑的參數(shù)確定,成功的設(shè)計(jì)并制作了本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)力檢測(cè)傳感器,并實(shí)現(xiàn)了精確探測(cè);針對(duì)信號(hào)檢測(cè)部分,作者對(duì)比研究了TMR高精度磁阻傳感器和傳統(tǒng)的線圈傳感器的不同,并對(duì)其采集到的信號(hào)分析,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)傳感器的選型。軟件部分本文... 

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 應(yīng)力檢測(cè)的研究
    1.3 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的研究及應(yīng)用
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究中存在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)
    1.5 論文章節(jié)內(nèi)容安排
2 巴克豪森效應(yīng)與應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)與方案
    2.1 巴克豪森效應(yīng)與應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)
        2.1.1 基于磁疇結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)應(yīng)力表征
        2.1.2 基于磁化現(xiàn)象的磁場(chǎng)應(yīng)力表征
        2.1.3 基于磁滯現(xiàn)象的研究
        2.1.4 磁化強(qiáng)度的選取及磁信號(hào)的獲取原理
    2.2 MBN噪聲信號(hào)的本質(zhì)和影響因素
        2.2.1 MBN信號(hào)的本質(zhì)
        2.2.2 磁場(chǎng)應(yīng)力等因素對(duì)MBN信號(hào)的影響
    2.3 巴克豪森與應(yīng)力檢測(cè)方案設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
3 MBN檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及參數(shù)確定
    3.1 MBN檢測(cè)系統(tǒng)框架及組成
    3.2 磁軛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.1 勵(lì)磁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)建
        3.2.2 磁軛結(jié)構(gòu)的仿真與分析
        3.2.3 勵(lì)磁結(jié)構(gòu)的屏蔽層設(shè)計(jì)
    3.3 勵(lì)磁線圈設(shè)計(jì)與分析
        3.3.1 被測(cè)試件磁通量和磁導(dǎo)的參數(shù)確定
        3.3.2 探頭的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁導(dǎo)的參數(shù)確定
        3.3.3 勵(lì)磁線圈匝數(shù)的確定
        3.3.4 勵(lì)磁電壓和頻率參數(shù)的確定
    3.4 信號(hào)發(fā)生器和功率放大器的設(shè)計(jì)
        3.4.1 信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)
        3.4.2 功率放大器的設(shè)計(jì)
    3.5 檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)
        3.5.1 檢測(cè)傳感器參數(shù)對(duì)比分析
        3.5.2 采集信號(hào)對(duì)比分析及型號(hào)確定
    3.6 信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
        3.6.1 帶通濾波器設(shè)計(jì)
        3.6.2 放大電路設(shè)計(jì)
    3.7 數(shù)據(jù)的采集參數(shù)設(shè)計(jì)
    3.8 本章小結(jié)
4 巴克豪森噪聲特征提取與時(shí)頻分析
    4.1 MBN信號(hào)特征提取
        4.1.1 MBN信號(hào)均方根與平均值提取
        4.1.2 MBN信號(hào)包絡(luò)線提取
        4.1.3 MBN振鈴數(shù)提取
    4.2 MBN信號(hào)時(shí)頻分析
        4.2.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解對(duì)MBN信號(hào)的處理
        4.2.2 MBN信號(hào)FFT變換
    4.3 本章小結(jié)
5 基于巴克豪森噪聲與應(yīng)力檢測(cè)試驗(yàn)
    5.1 應(yīng)力加載試驗(yàn)
    5.2 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
    5.3 巴克豪森信號(hào)和應(yīng)力之間預(yù)測(cè)
    5.4 回歸模型的分析與驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3669727