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本项目研究了铁磁构件在瑞利磁场强度下,受应力释放磁弹噪讯特征、频谱。研究1—10Hz频率可调磁化器,研发带有工作主频的磁弹噪讯接收器,将接收到的信号放大、滤波,得到了满足信噪比要求的磁弹噪讯。根据实验测量数据计算磁弹噪讯随磁场、外应力变化的非线性关系,标定磁弹噪讯随应力变化的曲线。研究首次提出控制激励磁场的“强”、“弱”,来提高磁弹噪讯检测应力精度的 “临界磁场”理论,建立了在瑞利磁场作用下畴壁位错释放的磁弹噪讯和磁场强度与应力的非线性数值计算关系。用于指导磁化器的设计,确定“零”应力点,完成非对称规律的MBN—σ“对称”标定,提高MBN技术的检测精度。 研究在地磁场下,铁磁构件表面遗留磁场和应力场分布的关系。研究受力构件表面遗留最大漏磁场随位形变化的特征,确定磁记忆检测参数,确定铁磁构件应力集中程度,进而研究信号的放大、滤波系统。 本研究首次提出以磁记忆技术检测出构件的应力集中区,以磁弹技术检测构件集中区应力的大小,两个检测技术功能融合,检测数据相互认证、修订,提高定性检测的准确度和定量检测的精度的无损检测方法。磁弹波、记忆(MBN—MMM)检测应力技术,是依靠微观磁畴受力产生位错释放的磁弹噪讯和在磁畴壁形成的遗传特征检测应力,是目前唯一检测深度优于X射线法,检测方式优于应变片法的新颖检测技术。 采用该技术可以开展对锅炉、压力容器焊接结构件残余应力检测及服役应力跟踪检测。扭杆、大型构件的应力及疲劳检测。板簧表面的应力检测,飞机螺旋机翼飞行前、后根部扭转应力的检测。目前,最具有应用价值的工程检测应属无缝线路长钢轨热胀冷缩温度应力的在线检测。本项目的研究为MBN—MMM检测应力技术在各领域的应用奠定了良好的理论和技术基础。 2100433B
研究铁磁构件在瑞利磁场强度下,受应力释放磁弹噪讯特征、频谱。研究1-10Hz频率可调磁化器,研发带有工作主频的磁弹噪讯接收器,将接收到的信号放大、滤波,得到满足信噪比要求的磁弹噪讯,根据实验测量,数值计算磁弹噪讯随磁场、外应力变化的非线性关系,标定磁弹噪讯随应力变化的曲线。修订在瑞利磁场条件下磁弹噪讯随应力变化的关系式,进而提出用控制激励磁场的强、弱,来提高磁弹噪讯检测应力精度的近似磁化理论。研究在地磁场下,受力构件表面遗留磁场和应力场分布的关系。研究受力构件表面遗留最大漏磁场随位形变化的特征,确定磁记忆检测参数,确定铁磁构件应力集中程度,进而研究信号的放大、滤波系统。以磁记忆技术检测出构件的应力集中区,以磁弹技术检测构件集中区应力的大小,两个检测技术功能融合,检测数据相互认证、修订,提高定性检测的准确度和定量检测的精度,将该技术用于工程构件应力的在线检测。
传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中,被作为一次仪表定位,其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息,并将其转换成另一形态的信息。 具体地说传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息...
这个你需要在不锈钢球内部或外部安置几个触力传感器,这几个传感器分别测量不同方向的力的变化, 然后你可以通过这些数据来计算出你要的 按力。回力,高度等。 你需要写一段小程序。 有兴趣你可以找找有关的文献...
进气压力传感器检测的步骤:检测电压型较为方便:将万用表置于直流电压档(10或20V),测量Map的输出电压值即可,在怠速时约为0.9V,转速升高,真空降低,电压增加。如果信号电压比正常值低(可能由信号...
钢绳芯胶带金属磁记忆检测传感器及系统研究
金属磁记忆(MMM)检测技术是进行早期诊断的唯一行之有效的无损检测方法。应用矢量合成的方法予以解决漏磁场切向分量不易提取的问题并设计了传感器;应用了针对切向和法向分量二维检测的方法,给现行磁记忆传感器的定量检测提供了新的思路。
基于金属磁记忆技术的车桥桥壳损伤检测
为探索金属磁记忆现象的物理本质,深入研究车桥桥壳损伤的磁记忆无损检测方法,首先对标准试件进行测试,然后对某系列新桥壳进行疲劳试验,得出桥壳危险区域不同位置、不同加载次数下磁记忆信号法向分量及其梯度值K的变化,并用X射线检测残余应力与磁记忆检测结果进行对比;再以疲劳试验为基础,针对退役驱动桥壳进行变形量测定及对其危险区域进行磁记忆检测,确定桥壳变形量与磁记忆信号间的关系。研究表明:施加载荷前桥壳表面的初始磁状态不同,施加载荷后磁记忆信号呈现规律性的变化;随着循环次数的增加,梯度K值峰值增大;利用磁记忆检测与X射线复合检测的方法能较好的判断出构件缺陷;桥壳的变形量和磁记忆信号梯度K值以及加载的循环次数之间有良好的对应关系,可以为驱动桥壳再制造检测提供依据。
第1章金属磁检测记忆技术概述
1.1金属磁记忆检测技术的基本原理
1.2金属磁记忆检测技术的特点
1.3金属磁记忆检测技术的研究现状
1.3.1金属磁记忆机理研究
1.3.2力磁耦合关系的研究
1.3.3磁记忆信号表征损伤的应用研究
第2章磁记忆检测参量及影响因素
2.1法向信号Hp(y)零值点及K值意义的试验研究
2.1.1光滑静载拉伸试件的检测结果分析
2.1.2含预制缺陷静载拉伸试件检测结果分析
2.1.3光滑疲劳试件检测结果分析
2.1.4预制缺陷疲劳试件检测结果分析
2.2磁记忆技术表征缺陷、应力集中及残余应力
2.2.1缺陷、应力集中及残余应力之间的关系
2.2.2缺陷的磁记忆信号特征
2.2.3磁记忆信号对应力集中程度的表征
2.2.4磁记忆信号对残余应力的表征
2.3磁记忆技术检测参量的影响因素研究
2.3.1零件制造工艺的影响
2.3.2磁记忆信号的时间效应
2.3.3探头提离值对磁记忆信号的影响
第3章磁记忆信号表征光滑件损伤行为
3.1静载拉伸试件损伤行为表征
3.1.1静载拉伸光滑件
3.1.2退磁静载光滑件
3.2疲劳光滑件损伤行为表征
3.2.145钢光滑疲劳件
3.2.218CrNiWA钢光滑疲劳件
第4章磁记忆信号表征缺陷件损伤行为
4.1含预制切口的静载拉伸试件
4.2含预制切口的拉拉疲劳试件
4.2.145钢预制表面裂纹的拉拉疲劳试件
4.2.2含中心穿透裂纹拉拉疲劳试件
第5章金属磁记忆检测技术的检测机理
5.1金属磁记忆现象的物理机制
5.1.1金属磁记忆信号的实质
5.1.2地磁场及载荷的作用
5.2微观磁畴结构分析
5.2.1磁畴的观测方法比较
5.2.2热处理对磁畴结构的影响
5.2.3拉应力对磁畴结构的影响
5.3铁磁材料断裂发射磁记忆信号的模式
5.3.1静载拉伸断裂模式
5.3.2疲劳裂纹扩展断裂模式
第6章金属磁记忆检测设备研制
6.1水平分量Hp(x)磁记忆检测仪器
6.1.1仪器的功能设计
6.1.2仪器的结构设计
6.1.3仪器的软件设计
6.1.4仪器的操作规程
6.2三维磁磁记忆信号检测仪器
6.2.1RM-3DM金属磁记忆检测仪的硬件结构
6.2.2RM-3DM金属磁记忆检测仪的软件设计
6.3CRLE-1曲轴疲劳损伤的金属磁记忆评估设备
6.3.1曲轴疲劳损伤评估设备的总体设计
6.3.2曲轴疲劳损伤评估设备的硬件设计
6.3.3曲轴疲劳损伤评估设备的软件设计
第7章再制造工程的质量控制要求
7.1再制造工程的内涵
7.2再制造工艺流程特点
7.3再制造质量控制的要求
7.3.1再制造质量控制的前提
7.3.2再制造质量控制与制造质量控制的区别
7.3.3再制造质量控制的要求
7.4金属磁记忆检测技术与再制造质量控制的关系
第8章再制造工程质量控制中的应用实例
8.1车体裂纹的磁记忆检测
8.2离心式压缩机叶轮的磁记忆检测
8.3汽车发动机曲轴的磁记忆检测
8.3.1曲轴疲劳失效分析
8.3.2磁记忆评估曲轴损伤
8.4混凝土泵车臂架的磁记忆检测
8.4.1臂架疲劳台架试验设计
8.4.2检测位置的确定
8.4.3臂架检测结果分析
参考文献 2100433B
随着高速列车载重量、行车密度及运行速度的不断提高,高速铁路钢轨滚动接触疲劳损伤程度不断加深,直接影响高速列车的运行安全,准确评估在役金属钢轨中应力集中以及早期损伤,可以避免由于意外的疲劳损伤发展而引发的恶性事故。金属磁记忆无损检测可以对构件的损伤位置及程度进行早期预警,是一种操作简单的无源检测技术,是无损检测研究领域的前沿课题。本项目拟针对高速铁路轨道伤损的动态预测展开研究,基于金属磁记忆方法对钢轨进行动态检测,准确采集钢轨附近有效磁信号并建立力-磁耦合理论模型定量反演钢轨内部损伤,并确定动态检验钢轨伤损评判标准。本项目的实施拟解决微弱磁场下铁磁性材料的力-磁耦合行为的准确刻画这一科学问题以及高铁钢轨金属磁记忆无损检测标准的确立和精准的损伤定位这一应用问题,为金属磁记忆方法在高速铁路钢轨伤损检测中应用提供理论基础和依据。
随着高速列车载重量、行车密度及运行速度的不断提高,高速铁路钢轨滚动接触疲劳损伤程度不断加深,直接影响高速列车的运行安全,准确评估在役金属钢轨中应力集中以及早期损伤,可以避免由于意外的疲劳损伤发展而引发的恶性事故。金属磁记忆无损检测可以对构件的损伤位置及程度进行早期预警,是一种操作简单的无源检测技术,是无损检测研究领域的前沿课题。本项目针对微弱磁场下铁磁性材料的力-磁耦合行为的准确刻画这一科学问题以及高铁钢轨金属磁记忆无损检测标准的确立和精准的损伤定位这一应用问题展开研究,研究了地磁场范围内钢轨材料的力-磁耦合特征, 建立了建立了微弱磁场下铁磁材料的应力磁化本构关系,可以预测不同磁化环境下的应力磁化行为. 所建立的本构关系方便在工程实际中的应用。与已有的模型相比,本项目建立的模型预测的应力磁化回线和磁致伸缩曲线与实验结果更加吻合。在此基础上建立了非均匀结构的力-磁耦合有限元模型模拟材料内部损伤对应的磁信号, 建立了非线性力-磁耦合模型,采用有限元方法实现了弱磁信号正演分析,可以定量描述应力集中、缺陷和表面磁记忆信号的变化规律。基于所建立的弱磁信号正演分析,针对微磁检测中应力和损伤的定量化反演问题开展研究,理论上证实微磁检测可以对应力集中、缺陷等进行定量化判定,并给出了钢轨损伤的评判方法, 接着进行了钢轨动态磁记忆检测, 研究了动态检测的测量量及评判方法。部分研究进展发表在无损检测专业杂志Nondestructive Testing and Evaluation上。本项目建立了从源于微观现象的磁化机理建模、到面向宏观的磁记忆信号定量化分析、最终到面向检测的残余应力/缺陷定量化评价的自下而上系统完整的磁记忆检测理论,为金属磁记忆方法在高速铁路钢轨伤损检测中应用提供理论基础和依据,得到美国物理协会旗下的国际应用物理著名期刊J. Appl. Phys.的编辑重点推荐(Editor’s Pick,择优推荐<5%的文章)。 2100433B