[发明专利]一种铁磁性材料的金属磁记忆监测与评价方法

说明书

本发明公开了一种铁磁性材料的金属磁记忆监测与评价方法，涉及无损检测与评价技术领域，包括以下步骤：对铁磁性材料试件进行退磁预处理；测取铁磁性材料试件测量点的初始法向磁记忆信号分量和初始切向磁记忆信号分量；测取铁磁性材料试件测量点的法向磁记忆信号分量和切向磁记忆信号分量，获取法向磁记忆信号分量和切向磁记忆信号分量的时序图；获取单个应力周期法向磁记忆信号面积时序图和单个应力周期切向磁记忆信号面积时序图；获取单个应力周期磁记忆信号面积时序图，实时监测单个应力周期磁记忆信号面积时序图的变化特征，评价铁磁性材料的损伤状态。

技术领域

本发明涉及无损检测与评价技术领域，具体为一种铁磁性材料的金属磁记忆监测与评价方法。

背景技术

铁磁性材料具有良好的力学性能，因此广泛应用于军工领域和民用领域。由于铁磁试件长期处于交变载荷下，因此疲劳受损是铁磁试件主要的失效形式，金属磁记忆检测法是目前唯一能运用在铁磁性材料早期损伤检测中的一项新型无损检测技术，因其能够有效检测铁磁性材料早期隐性疲劳裂纹的特性，故被广泛应用于实际工程中。

金属磁记忆检测技术是由二十世纪俄罗斯教授Doubov提出的，在地磁场环境下，铁磁性材料受载荷作用而产生的力磁效应会影响空间漏磁场的分布，通过检测漏磁场的磁记忆信号分布，可用于铁磁性材料的早期损伤状态评价。

目前常用的铁磁性材料损伤状态表征方法是检测材料表面磁记忆信号分量，根据法向磁记忆信号分量过零点的特征判断材料是否出现损伤，再经过相关数值分析，进一步确定材料出现早期损伤和应力集中的位置，但实际应用中往往会因为检测数据单一而造成缺陷特征不明显甚至丢失的情况，从而造成误判。

发明内容

因此，为评价和监测铁磁性材料早期损伤状态，亟需一种新型的磁记忆检测方法。本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种可用于表征铁磁性材料早期损伤的铁磁性材料的金属磁记忆监测与评价方法，具体包括以下步骤：

对铁磁性材料试件进行退磁预处理。

测取铁磁性材料试件测量点的初始法向磁记忆信号分量和初始切向磁记忆信号分量。

对铁磁性材料试件施加循环周期的正弦波循环应力，测取铁磁性材料试件测量点的法向磁记忆信号分量和切向磁记忆信号分量，去除初始法向磁记忆信号和初始切向磁记忆信号的干扰，获取法向磁记忆信号分量和切向磁记忆信号分量的时序图。

求解法向磁记忆信号分量和切向磁记忆信号分量与单个应力周期的正弦波循环应力加载时间所形成的包络面积，获取单个应力周期法向磁记忆信号面积时序图和单个应力周期切向磁记忆信号面积时序图。

根据单个应力周期法向磁记忆信号面积时序图和单个应力周期切向磁记忆信号面积时序图，获取单个应力周期磁记忆信号面积时序图，实时监测单个应力周期磁记忆信号面积时序图的变化特征，评价铁磁性材料的损伤状态，当单个应力周期磁记忆信号面积突变时，判定铁磁材料出现早起损伤。

进一步的，所述测取铁磁性材料试件测量点的初始法向磁记忆信号分量和初始切向磁记忆信号分量，具体包括：

将铁磁性材料试件装夹在拉伸试验机上，此时载荷为零，利用磁记忆检测仪测取铁磁性材料试件测量点的初始法向磁记忆信号分量和初始切向磁记忆信号分量。

进一步的，所述对铁磁性材料试件施加循环周期的正弦波循环应力，具体包括：

在测取铁磁性材料试件测量点的初始法向磁记忆信号分量和初始切向磁记忆信号分量后，先对初始法向磁记忆信号分量和初始切向磁记忆信号分量利用小波变换法进行降噪处理，再对铁磁性材料试件施加循环周期的正弦波循环应力。

进一步的，所述对铁磁性材料试件施加循环周期的正弦波循环应力，还包括：