隨著現(xiàn)代化步伐的到來及工業(yè)生產(chǎn)的興起,許多金屬結(jié)構(gòu)的工業(yè)產(chǎn)物應(yīng)運(yùn)而生,為了保證人類生命安全,需要對這些金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行無損探傷,進(jìn)而判斷金屬材料的性能是否可靠。而應(yīng)力集中是金屬材料損傷的主要影響因素,因此本課題針對巴克豪森效應(yīng)與應(yīng)力檢測相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入研究。設(shè)計出一套方便、精確、科學(xué)的無損檢測系統(tǒng),來實(shí)現(xiàn)對鐵磁性材料的巴克豪森噪聲信號與應(yīng)力之間關(guān)系的評估和檢測。本文針對巴克豪森噪聲與應(yīng)力檢測技術(shù)與方案設(shè)計著手,著重分析了磁疇不可逆位移釋放的跳躍信號并研究磁疇與應(yīng)力的關(guān)系,從而通過磁化曲線來反映鐵磁材料的基本性能。探討了磁滯回線的相關(guān)特性和提取多種特征參數(shù)比如矯頑力、剩磁、磁滯等來判定材料的疲勞損傷情況、材料微觀結(jié)構(gòu)的變化和殘余應(yīng)力的大小。然后本文根據(jù)巴克豪森基本檢測原理和磁化Q點(diǎn)的精確分析,通過對磁軛結(jié)構(gòu)Ansys系統(tǒng)仿真和線圈參數(shù)的計算,實(shí)現(xiàn)磁軛的形狀、大小、線圈的匝數(shù)線徑的參數(shù)確定,成功的設(shè)計并制作了本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)力檢測傳感器,并實(shí)現(xiàn)了精確探測;針對信號檢測部分,作者對比研究了TMR高精度磁阻傳感器和傳統(tǒng)的線圈傳感器的不同,并對其采集到的信號分析,最終實(shí)現(xiàn)對檢測傳感器的選型。軟件部分本文... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 應(yīng)力檢測的研究
    1.3 無損檢測技術(shù)發(fā)展的研究及應(yīng)用
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究中存在的問題和挑戰(zhàn)
    1.5 論文章節(jié)內(nèi)容安排
2 巴克豪森效應(yīng)與應(yīng)力檢測技術(shù)與方案
    2.1 巴克豪森效應(yīng)與應(yīng)力檢測技術(shù)
        2.1.1 基于磁疇結(jié)構(gòu)的磁場應(yīng)力表征
        2.1.2 基于磁化現(xiàn)象的磁場應(yīng)力表征
        2.1.3 基于磁滯現(xiàn)象的研究
        2.1.4 磁化強(qiáng)度的選取及磁信號的獲取原理
    2.2 MBN噪聲信號的本質(zhì)和影響因素
        2.2.1 MBN信號的本質(zhì)
        2.2.2 磁場應(yīng)力等因素對MBN信號的影響
    2.3 巴克豪森與應(yīng)力檢測方案設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
3 MBN檢測系統(tǒng)硬件設(shè)計及參數(shù)確定
    3.1 MBN檢測系統(tǒng)框架及組成
    3.2 磁軛結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.1 勵磁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)建
        3.2.2 磁軛結(jié)構(gòu)的仿真與分析
        3.2.3 勵磁結(jié)構(gòu)的屏蔽層設(shè)計
    3.3 勵磁線圈設(shè)計與分析
        3.3.1 被測試件磁通量和磁導(dǎo)的參數(shù)確定
        3.3.2 探頭的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁導(dǎo)的參數(shù)確定
        3.3.3 勵磁線圈匝數(shù)的確定
        3.3.4 勵磁電壓和頻率參數(shù)的確定
    3.4 信號發(fā)生器和功率放大器的設(shè)計
        3.4.1 信號發(fā)生器的設(shè)計
        3.4.2 功率放大器的設(shè)計
    3.5 檢測電路的設(shè)計
        3.5.1 檢測傳感器參數(shù)對比分析
        3.5.2 采集信號對比分析及型號確定
    3.6 信號調(diào)理電路設(shè)計
        3.6.1 帶通濾波器設(shè)計
        3.6.2 放大電路設(shè)計
    3.7 數(shù)據(jù)的采集參數(shù)設(shè)計
    3.8 本章小結(jié)
4 巴克豪森噪聲特征提取與時頻分析
    4.1 MBN信號特征提取
        4.1.1 MBN信號均方根與平均值提取
        4.1.2 MBN信號包絡(luò)線提取
        4.1.3 MBN振鈴數(shù)提取
    4.2 MBN信號時頻分析
        4.2.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解對MBN信號的處理
        4.2.2 MBN信號FFT變換
    4.3 本章小結(jié)
5 基于巴克豪森噪聲與應(yīng)力檢測試驗(yàn)
    5.1 應(yīng)力加載試驗(yàn)
    5.2 檢測實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
    5.3 巴克豪森信號和應(yīng)力之間預(yù)測
    5.4 回歸模型的分析與驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號：3669727