创新实习报告格式.doc

创新实习报告 题 目 名 称 磁记忆检测原理及其发展方向的研究 学 院（系） 机 械 工 程 学 院 专 业 班 级 材料成型及控制工程 二 班 学 生 姓 名 吴云浩 指 导 教 师 吴文秀 日 期 2012.2.26 至 2012.3.22  目 录 1、 金属磁记忆检测技术 3 1.1简介 3 1.2磁记忆原理 5 1.3疲劳损伤 6 1.4 金属磁记忆法优点 6 1.5 金属磁记忆方法的物理原理 7 2、铁磁结构制件局部应力集中区形成磁偶极子的建议模型。 12 3、非结构铁磁制件 17 4.结论 20 4.1应力集中 20 4.3应力测试定义 21 4.5应力测试的方法 22 参考文献 23 摘要：通过创新实习，我渐渐学习了磁记忆检测方法，磁记忆检测技术是一种正在发展中的新型的无损检测技术。随着科学技术的快速发展，人们对产品质量的要求越来越高，构件的质量检测由常规的宏观缺陷检测发展到缺陷源的早期诊断。二十世纪九十年代提出的磁记忆检测技术，与常规检测技术相比，具有快速、无外加磁场及检测成本低等优点。所谓创新，就是要将磁记忆检测仪器向便捷，智能，易于人机互交的方向发展，希望将来可以通过编程手机软件，通过便捷探头，用手机就可以对金属进行磁记忆检测。 磁记忆、无损检测、质量 金属磁记忆检测技术 1.1简介 金属磁记忆技术是 20世纪 90年代后期出现的一种新型金属无损检测技术 , 该技术借助于天然 的地磁场作用, 金属内部各种微观缺陷和局部应力集中对磁作用的特殊反应机制, 能够对铁磁性金属 构件进行早期诊断和寿命的评估工作 . 检测原理可以表述为: 处于地磁环境下的铁制工件受工作载荷的作用, 其内部会发生具 有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的重新取向, 并在应力与变形集中区形成最大的漏 磁场H p的变化, 如图1所示.即磁场的切向分量 H p ( x ) 具有最大值, 而法向分量H p ( y ) 改变 符号且具有零值点, 这种磁状态的不可逆变化 在工作载荷消除后仍继续保留. 通过漏磁场法 向 分 量 H p ( y ) 的测定K值 (K =dH p ( y ) / dx ) , 便可以准确地推断出工件的应力集中区 . 金属磁记忆诊断技术是利用缺陷或缺陷形成之前的微区变化在地球磁场作用下主动发出磁场变化 信息的这样一种特性,间接地判断铁磁性部件是否存在缺陷或应力集中区。当用磁化器磁化被检测铁磁材料时,若材料的材质是连续、均匀的,则材料中的磁感应线将被约束在材料中,磁通是平行于材料表面的,几乎没有磁感应线从表面穿出,被检测件表面没有磁场. 但是, 当材料中存在着切割磁力线的缺陷时,材料表面的缺陷或组织状态变化,会导致磁导率发生变化,由于缺陷的磁导率很小, 磁阻很大, 使磁路中的磁通发生畸变, 磁感应线的流向会 发生变化, 除了部分磁通直接通过缺陷或通过材料内部来绕过缺陷外,还有部分磁通会泄露到材料表面上空,通过空气绕过缺陷再度重新进入材料,从而在材料表面缺陷处形成漏磁场 (如图 2b所示 ). 在具有外磁场 ( 地球磁场 ) 存在的条件下,承载的铁磁部件中会产生应力集中, 并在应力集中 部位出现磁导率减小、工作表面的漏磁场增大的现象,铁磁性金属部件所具有的这一特性称之为磁机械效应.由于这一增强了的磁场记忆部件的缺陷或应力集中的位置, 故又称为磁记忆效应. 通过中碳钢缺口退磁试件的拉一拉疲劳实验。利用磁记忆检测仪研究不同循环次数下试件应力集中区的离线磁信号变化特征。结果表明：试件加载前在缺口部位由于几何形状形成漏磁场而产生一异常波，加载后异常波可能产生反向；当循环加载到一定次数后，磁信号曲线趋于稳定；而到最后阶段，缺口部位的异常波波幅不断增加．到断裂时产生激变。通过消除钢制夹头的磁场干扰，提取出仅由应力集中引起的磁信号的最大磁场梯度。从而把整个疲劳过程大致划分为四个阶段。不同的阶段反映了应力集中部位损伤程度的不同变化；基于磁信号特征参量表征的损伤实验结果与理论计算的疲劳损伤演化规律一致。可用于疲劳寿命的早期预测。 在长期承受交