[发明专利]基于金属磁记忆检测技术的低周疲劳损伤定量表征方法有效
申请号: | 200810167981.3 | 申请日: | 2008-10-21 |
公开(公告)号: | CN101393167A | 公开(公告)日: | 2009-03-25 |
发明(设计)人: | 刘昌奎;陶春虎;陈星;张兵;白明远;李莹;侯学勤;胡春燕 | 申请(专利权)人: | 中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院 |
主分类号: | G01N27/82 | 分类号: | G01N27/82;G01N27/80 |
代理公司: | 中国航空专利中心 | 代理人: | 李建英 |
地址: | 1000*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 金属 记忆 检测 技术 疲劳 损伤 定量 表征 方法 | ||
1.一种基于金属磁记忆检测技术的低周疲劳损伤定量表征方法,包括采用金属磁记忆检测仪对被测缺口件铁磁材料进行磁记忆信号检测,根据检测得到的磁记忆信号特征参量,采用连续损伤力学手段,对低周疲劳损伤进行定量表征,其特征在于,采用金属磁记忆检测仪对不同低周疲劳损伤程度的缺口件进行检测,得到不同损伤程度下的磁记忆信号;提取磁信号特征参量磁信号最大值Hp(y)max和最小值Hp(y)min间的差值Hp(y)sub、磁记忆信号强度梯度最大值Kmax,以磁记忆信号特征参量作为连续损伤力学中的损伤变量,建立损伤度D表达模型,即D=1-ΔHp(y)sub0/ΔHp(y)subN和D=1-ΔKmax0/ΔKmaxN,其中,ΔHp(y)sub0和ΔKmax0为初始无损伤时的磁信号特征参量;ΔHp(y)subN和ΔKmaxN为循环过程中第N次循环时的磁信号特征参量;在连续损伤力学的框架内,建立基于磁记忆信号特征参量的定量表征材料疲劳损伤的损伤力学模型,即D=DA-P(1-N/Nf)ψ(Δσ),其中,DA是材料失效损伤度D的边界值,是以磁记忆信号特征参量的变化特征来进行定义的;P为系数;N为疲劳循环周次;Nf为疲劳寿命;Δσ为疲劳名义应力范围;并且,根据不同疲劳应力水平下建立的基于磁记忆信号特征参量的损伤力学模型,得到疲劳应力与损伤累积程度参量ψ(Δσ)的关系。
2.根据权利要求1所述的基于金属磁记忆检测的低周疲劳损伤定量表征方法,其特征在于,所述金属磁记忆检测信号特征参量Kmax是材料在低周疲劳循环过程中,各疲劳损伤程度下检测得到的磁记忆信号强度梯度K的最大值,K采用微分法的数据处理方式,即K=dHp(y)/dl,dHp(y)为相邻量采样点之间的差值,dl为相邻量采样点之间的距离。
3.根据权利要求1所述的基于金属磁记忆检测的低周疲劳损伤定量表征方法,其特征在于,建立的表征缺口件铁磁材料低周疲劳损伤的损伤力学模型D=DA-P(1-N/Nf)ψ(Δσ)中,材料失效的损伤度D的边界值DA是以磁记忆信号特征参量的变化特征来进行定义的。
4.根据权利要求1所述的基于金属磁记忆检测的低周疲劳损伤定量表征方法,其特征在于,根据疲劳应力Δσ与损伤累积程度参量ψ(Δσ)关系而预测在不同的低周疲劳应力下材料的疲劳损伤,其Δσ-ψ(Δσ)关系是根据不同疲劳应力下基于磁记忆信号特征参量的低周疲劳损伤力学模型建立的。
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