[发明专利]用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法

说明书

本发明涉及无损检测技术领域，是一种用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法，其将不同应力下的磁滞回线I与无应力状态试样的磁滞回线II采用粒子群算法进行逼近，两条曲线上的数据均方差小于设定值或最小时的J‑A模型参数即为材料力磁特性参数。本发明所述用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法能够确定强弱磁检测中材料的力磁特性参数，将本方法计算所得的力磁特性参数用于J‑A模型中，即可确定不同应力下材料的准确磁滞回线，可用该应力与磁滞回线的关系对强弱磁检测中的应力进行识别，使本发明所述用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法拥有非常广阔的工程应用前景。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，是一种用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法。

背景技术

强弱磁检测技术作为一种新兴的无损检测技术，集成了铁磁学、无损检测、金属组织学等多领域的研究内容，且由于该技术支持非接触性在线检测，检测之前无需对材料进行预处理，检测之后对材料性能也没有影响，检测信号明显，可有效识别应力等优点而被应用于管道内检测等工程项目中。

强弱磁检测包括强磁检测和弱磁检测两部分。强磁部分检测到的信号为缺陷信号，弱磁部分检测到的信号为缺陷和应力的复合信号。因此将强磁检测和弱磁检测综合起来分析，即可解耦应力产生的磁信号，该种检测手段称为强弱磁检测。显然，强弱磁检测不仅能检测铁磁性材料的宏观缺陷，还能检测铁磁性材料由应力产生的早期损伤，具有非常广阔的工程应用前景。但强弱磁检测中的材料力磁特性参数的准确与否将直接影响材料磁滞回线绘制的准确性，进而对应力识别的准确性造成影响。因此，材料力磁特性参数确定是强弱磁检测中至关重要的一环。

而目前强弱磁检测中对应力进行有效识别及定量检测过程中，存在由铁磁性材料力磁特性参数不准确所导致的误差，该误差最终会导致应力识别结果存在偏差、不利于应力的定量检测。

现有技术可根据模型绘制材料的磁滞回线，并可根据磁滞回线对应力进行初步的辨识。但在计算模型的过程中使用的力磁特性参数为固定参数，并未根据材料属性对参数进行重新计算，导致强弱磁检测过程中的应力识别与实际应力大小存在偏差，限制了强弱磁检测的工程应用。

发明内容

本发明提供了一种用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决强弱磁检测中对应力进行有效识别及定量检测过程中，应力识别结果存在误差的问题；本发明所述方法能够准确确定材料的力磁特性参数，为强弱磁检测精确识别应力提供基础。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法，包括下述步骤：

第一步，使用J-A模型计算不同应力下待测管道试样磁化强度与外磁场强度的关系；

第二步，根据第一步所计算出来的外磁场强度与磁化强度的关系获取不同应力下的磁滞回线I；

第三步，截取待测管道试样，通过磁滞回线测试，测得无应力状态下截取的待测管道试样的磁滞回线II；

第四步，将得到的磁滞回线I与磁滞回线II采用粒子群算法进行逼近，得到两条曲线上的数据均方差小于设定值或最小时的J-A模型参数，所述参数即为材料力磁特性参数。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述第四步中，采用粒子群算法逼近的方法如下：将J-A模型计算数据与磁滞回线测试采集到的实验数据进行逼近，求取所述计算数据与实验数据的均方误差，均方误差小于设定值或均方误差最小时，输出J-A模型的力磁特性参数。

上述均方误差不小于设定值或未达到最小值时，继续采用粒子群算法进行逼近，直至均方误差小于设定值或达到最小值或逼近计算次数达到计算次数设定值。

上述还包括第五步，将第四步得到的参数代入J-A模型中，即可确定不同应力与材料磁滞回线关系，以对强弱磁检测中的应力进行识别。