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多周期动态循环应力下的J-A-N力磁耦合机理模型
1
作者 邢海燕 刘伟男 +3 位作者 陈龙 徐成 弋鸣 颜俊杰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1542-1547,共6页
目前的力磁耦合J-A模型未考虑钉扎场的畴壁厚度与多周期动态循环应力的影响,导致J-A模型的应力磁化数值偏大,不能准确描述早期疲劳损伤。为此,基于畴壁理论和Burgers位错理论,引入畴壁厚度因子,改进J-A模型的钉扎场方程,进一步考虑循环... 目前的力磁耦合J-A模型未考虑钉扎场的畴壁厚度与多周期动态循环应力的影响,导致J-A模型的应力磁化数值偏大,不能准确描述早期疲劳损伤。为此,基于畴壁理论和Burgers位错理论,引入畴壁厚度因子,改进J-A模型的钉扎场方程,进一步考虑循环载荷的应力幅、循环周次N等因素,建立了多周期动态循环应力下的J-A-N力磁耦合机理模型。获得了不同动态循环的应力幅值σa与平均应力σm下的磁化规律:相同循环周次下,σa主要影响应力磁化率,σm主要影响应力饱和磁化大小;σm相同时,随着σa的增大,达到应力饱和状态的速度升高;σa相同时,随着σm的增大,应力饱和磁化强度逐渐减小。为验证J-A-N模型有效性,对45钢三点弯曲试件进行了多周期动态循环应力下的磁场信号检测实验,实验结果与模型结果一致。 展开更多
关键词 J-A模型 力磁耦合 磁记忆检测 早期疲劳损伤
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反复拉伸加载下钢筋力磁耦合效应 被引量：1
2
作者 童凯 周建庭 +2 位作者 赵瑞强 吴礼舟 张森华 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期771-782,共12页
为探究钢筋的力磁耦合特性,开展反复拉伸试验,研究了钢筋应力σ、应变ε与漏磁强度法向分量B_(Z)之间的关联,引入了“应力变化参量”σ_(N)与“漏磁强度变化参量”B_(N).结果表明:钢筋反复拉伸过程中ε值与B_(Z)值均具有可逆性,且应变... 为探究钢筋的力磁耦合特性,开展反复拉伸试验,研究了钢筋应力σ、应变ε与漏磁强度法向分量B_(Z)之间的关联,引入了“应力变化参量”σ_(N)与“漏磁强度变化参量”B_(N).结果表明:钢筋反复拉伸过程中ε值与B_(Z)值均具有可逆性,且应变幅的增大使得B_(Z)变化速率减小;σ与B_(Z)的波动周期相同,波动方向相反;不同反复拉伸阶段下应力幅与漏磁强度变化率的比例关系一致,且相对偏差率小于9.40%;σ_(N)与B_(N)呈线性关系,拟合直线斜率接近1.000,表明应力幅变化率与漏磁强度变化率相对等;仿真分析与试验结果吻合. 展开更多
关键词 钢筋 反复拉伸 应力 应变 漏磁强度 力磁耦合
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NiMnGa合金/环氧树脂复合材料力磁耦合细观模型的建立及应力-应变关系模拟
3
作者 刘辉 薛立军 陈江旭 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期104-110,共7页
基于热力学理论和等效夹杂原理建立了包含机械能、化学自由能、磁晶各向异性能、Zeeman能和再取向过程硬化函数的NiMnGa合金/环氧树脂(NiMnGa/ER)复合材料的力磁耦合细观模型,模拟了零场下复合材料的应力-应变曲线,并与试验结果进行对比... 基于热力学理论和等效夹杂原理建立了包含机械能、化学自由能、磁晶各向异性能、Zeeman能和再取向过程硬化函数的NiMnGa合金/环氧树脂(NiMnGa/ER)复合材料的力磁耦合细观模型,模拟了零场下复合材料的应力-应变曲线,并与试验结果进行对比,最后预测了不同磁场强度(0~1.8 T)和磁场角度(与应力方向的夹角,0°,45°)下复合材料的应力-应变曲线。结果表明:模拟得到复合材料中马氏体变体再取向和逆再取向的临界应力分别为39.2,41.8 MPa,与试验结果的相对误差均不大于1.2%,验证了模型的准确性。磁场角度为45°下复合材料的应力-应变迟滞环比磁场角度0°下更大;当磁场角度为0°时,磁场强度越大,应力-应变迟滞环越大。 展开更多
关键词 铁磁形状记忆合金 环氧树脂复合材料 细观模型 马氏体变体再取向 力磁耦合
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基于ANSYS的X70管道环焊缝裂纹缺陷力磁耦合仿真研究
4
作者 吴欢欢 刘艳军 黄杰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期597-603,共7页
主要利用ANSYS有限元模拟软件,以金属磁记忆检测原理和力磁理论为基础,对不同相对深度的环焊缝裂纹缺陷进行静力学分析并进行力磁耦合,得到不同管道运行压力和不同裂纹相对深度下的磁感应强度信号;利用环焊缝裂纹磁场强度梯度值K形成的... 主要利用ANSYS有限元模拟软件,以金属磁记忆检测原理和力磁理论为基础,对不同相对深度的环焊缝裂纹缺陷进行静力学分析并进行力磁耦合,得到不同管道运行压力和不同裂纹相对深度下的磁感应强度信号;利用环焊缝裂纹磁场强度梯度值K形成的李萨如图形封闭曲线面积,对裂纹磁信号进行了定量分析,找到了封闭区域面积与裂纹相对深度之间的关系。结果表明:此方法可定量的对裂纹缺陷相对深度进行表示,对磁记忆检测定量分析的研究具有良好的实际运用价值。 展开更多
关键词 裂纹缺陷 磁感应强度 力-磁耦合 李萨如评价
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基于力磁耦合的金属磁记忆检测机理与仿真 被引量：20
5
作者 李龙军 王晓锋 +3 位作者 杨宾峰 张辉 崔文岩 柏雪倩 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2012年第3期85-90,共6页
针对金属磁记忆检测技术目前尚不能对微观缺陷进行定量检测的问题,在分析基于力磁耦合的金属磁记忆检测机理的基础上,利用Jiles力磁耦合准则及宛福德的磁性物理学,推导出了磁导率与应力之间的数值关系,并通过ANSYS有限元仿真软件建立了... 针对金属磁记忆检测技术目前尚不能对微观缺陷进行定量检测的问题,在分析基于力磁耦合的金属磁记忆检测机理的基础上,利用Jiles力磁耦合准则及宛福德的磁性物理学,推导出了磁导率与应力之间的数值关系,并通过ANSYS有限元仿真软件建立了二维力磁耦合模型,研究了微观缺陷深度和宽度对构件表面空间中磁记忆信号的影响规律。仿真结果表明:通过提取磁记忆信号法向分量峰峰值之间的间距可以对微观缺陷的宽度进行定量,提取磁记忆信号法向分量的峰值可以对微观缺陷的深度进行定量。 展开更多
关键词 微观缺陷 金属磁记忆 力磁耦合 有限元仿真 定量评估
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基于OPWP算法力磁耦合磁记忆信号特征研究 被引量：11
6
作者 杨理践 王国庆 +2 位作者 高松巍 刘斌 贾朱植 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1588-1595,共8页
铁磁材料的塑性变形是严重影响其使用安全的隐患,对其有效检测可以预防破坏事故的发生。磁记忆检测技术可以实现对应力集中引起的材料塑性变形的检测。本文基于密度泛函理论建立铁磁晶体磁记忆检测模型,采用正交化平面波赝势法(OPWP)计... 铁磁材料的塑性变形是严重影响其使用安全的隐患,对其有效检测可以预防破坏事故的发生。磁记忆检测技术可以实现对应力集中引起的材料塑性变形的检测。本文基于密度泛函理论建立铁磁晶体磁记忆检测模型,采用正交化平面波赝势法(OPWP)计算了体心立方晶体结构的铁在塑性变形后力磁耦合磁记忆检测信号的变化特征。结果表明:铁磁材料在塑性变形后晶格结构及能带分布发生改变,仍表现一定的铁磁性但磁性减弱。在受力过程中,晶体内部电子间交换关联作用过程改变,进而导致晶体能带向低能带底移动,轨道电子分布局域性增强,力磁耦合程度减弱。自旋向上和自旋向下的电子态密度分布改变,原子磁矩减小。宏观表现为:磁记忆信号强度下降,磁场变化率与未塑性变形铁相比减小,实验曲线斜率降低,材料整体磁特性减弱。 展开更多
关键词 磁记忆 力磁耦合 电子态密度 原子磁矩
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基于力磁耦合型的管道电磁应力检测解析模型研究 被引量：7
7
作者 杨理践 郑福印 +2 位作者 高松巍 黄平 白石 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期249-258,共10页
针对管道应力检测和定量化研究,提出一种基于电磁检测原理的管道应力检测方法。本文以J-A模型为基础,采用分子电流理论建立了管道力磁耦合模型,结合非磁滞条件下铁磁材料磁化曲线,利用管道力磁耦合模型解析计算了磁化方向上外磁场和应... 针对管道应力检测和定量化研究,提出一种基于电磁检测原理的管道应力检测方法。本文以J-A模型为基础,采用分子电流理论建立了管道力磁耦合模型,结合非磁滞条件下铁磁材料磁化曲线,利用管道力磁耦合模型解析计算了磁化方向上外磁场和应力对管壁表面磁场的影响规律,并进行了系统性实验研究。研究结果表明,随应力强度的增加,磁化方向上管道电磁应力检测信号呈现先增大后减小的变化趋势(变化方向翻转),翻转点前后均呈线性关系,但磁场信号变化速率改变,磁力学敏感度发生变化;随着外磁场的增加,在磁化曲线处于磁饱和(磁场强度大于20 KA/m)时,应力对铁磁材料磁化强度影响较小,磁场强度约为5000 A/m时,应力对磁化强度影响较为显著。 展开更多
关键词 分子电流理论 力磁耦合 电磁应力检测 磁化曲线
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基于力磁耦合效应的铁磁材料修正磁化模型 被引量：9
8
作者 罗旭 朱海燕 丁雅萍 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第18期289-300,共12页
Jiles-Atherton (J-A)模型和Zheng Xiao-Jing-Liu Xing-En (Z-L)模型在分析应力对铁磁材料磁化的影响方面应用十分广泛.目前, J-A 模型中的磁致伸缩应变与应力和磁化强度的关系式采用Jiles 给出的经典拟合公式,该拟合公式中磁化强度的... Jiles-Atherton (J-A)模型和Zheng Xiao-Jing-Liu Xing-En (Z-L)模型在分析应力对铁磁材料磁化的影响方面应用十分广泛.目前, J-A 模型中的磁致伸缩应变与应力和磁化强度的关系式采用Jiles 给出的经典拟合公式,该拟合公式中磁化强度的二次项和四次项系数与应力均为线性关系,不能准确描述铁磁材料磁致伸缩系数随应力、磁化强度的非线性变化规律;Z-L 模型中磁致伸缩应变与应力和磁化强度的关系式采用了双曲正切函数tanh(x),更好地描述了铁磁材料磁致伸缩应变和磁化强度随应力的非线性变化规律,但Z-L 模型却没有考虑Weiss 分子场、钉扎效应的作用,且由于采用了基于弹性能的接近定理,只能描述弹性应力对磁化过程的影响.针对上述问题,本文结合Z-L 模型中的非线性磁致伸缩应变关系式以及J-A 模型中的磁滞理论,考虑弹性应力、塑性变形对模型参数的影响,建立了能够反映弹-塑性阶段应力与塑性变形对铁磁材料磁化曲线影响的修正磁化模型,分析了弹性拉、压应力及塑性拉、压变形对磁化曲线、矫顽力和剩余磁化强度的影响规律.通过与试验结果及原有模型的计算结果进行对比,发现修正模型能够更好地反映单次磁化、循环磁化过程中应力、塑性变形对磁化曲线的影响规律,理论预测结果与试验结果之间的相关系数均在0.98 以上,可为分析力磁耦合效应对铁磁材料磁化影响规律提供更准确的理论模型. 展开更多
关键词 力磁耦合 磁致伸缩 磁滞回线 Jiles-Atherton模型 ZHENG Xiao-Jing-Liu Xing-En模型
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激励磁场对力磁耦合作用的强化机制研究 被引量：9
9
作者 刘志峰 费志洋 +1 位作者 黄海鸿 钱正春 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1108-1114,1126,共8页
力磁耦合作用是金属磁记忆检测等电磁无损检测技术的基础。为了探明外加激励磁场在不同应力水平下对力磁耦合作用的影响机制,从磁导率与应力及环境磁场变化关系的角度,在理论上计算了外加激励磁场下力磁耦合作用下与力和磁单独作用下的... 力磁耦合作用是金属磁记忆检测等电磁无损检测技术的基础。为了探明外加激励磁场在不同应力水平下对力磁耦合作用的影响机制,从磁导率与应力及环境磁场变化关系的角度,在理论上计算了外加激励磁场下力磁耦合作用下与力和磁单独作用下的表面磁场强度之差ΔH,并推导出该差值随着拉应力的增大而增大的结论。用预制缺陷的45钢试样进行对照试验,发现激励磁场对力磁耦合作用的影响ΔH是随着应力的增大而呈类似指数形式递增的。经设计的正交试验验证,激励磁场与应力对磁信号的交互耦合作用显著,且在受力过程中激励磁场对信号的作用水平最大,这与理论分析结果吻合。说明外加激励磁场对力磁耦合作用起到了一定的强化作用。 展开更多
关键词 激励磁场 力磁耦合 强化 金属磁记忆
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磁化状态对力磁耦合关系的影响分析 被引量：3
10
作者 段振霞 任尚坤 +1 位作者 赵珍燕 祖瑞丽 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1029-1034,共6页
从宏观和微观两方面分析了磁化状态对力磁耦合关系的影响。从微观角度,在不同的磁化状态下,分析了铁磁构件磁畴结构在外加应力作用下的变化规律;从宏观角度,基于接近原理解释了外加应力是使初始磁化状态不断向无滞后磁化状态靠近的过程... 从宏观和微观两方面分析了磁化状态对力磁耦合关系的影响。从微观角度,在不同的磁化状态下,分析了铁磁构件磁畴结构在外加应力作用下的变化规律;从宏观角度,基于接近原理解释了外加应力是使初始磁化状态不断向无滞后磁化状态靠近的过程,而靠近的方向由无滞后磁化强度与初始磁化强度的差值决定,如果差值大于零,则磁化强度随应力的增大而增大,如果差值小于零,则反之,但无滞后磁化强度又随应力的变化时刻发生变化。为了验证理论分析结果,对三种不同初始磁化状态下的Q235钢进行静载拉伸试验,试验结果与理论分析具有一致性。 展开更多
关键词 无损检测 金属磁记忆检测 力磁耦合 磁化状态 无滞后磁化强度
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地磁场中铁磁构件应力集中区的力磁耦合模型 被引量：5
11
作者 万强 李思忠 汤紫峰 《无损检测》 2011年第4期12-16,共5页
为了更有效地表征铁磁材料中应力集中区与其在空间中的磁场关系,基于力与磁畴非线性关系,从宏观热力学关系出发,结合应力影响磁致伸缩应变饱和值的微观物理机制及其变化规律,建立了磁场强度与应力的唯象关系。并将应力集中区等效为磁耦... 为了更有效地表征铁磁材料中应力集中区与其在空间中的磁场关系,基于力与磁畴非线性关系,从宏观热力学关系出发,结合应力影响磁致伸缩应变饱和值的微观物理机制及其变化规律,建立了磁场强度与应力的唯象关系。并将应力集中区等效为磁耦极子,结合电磁场理论与上述唯象关系,建立了反映应力-磁场的耦合模型。在该模型基础上,建立了石油管道缺陷磁记忆检测试验系统。在50m长的石油管道上制作了焊缝裂纹等缺陷。采用磁检测仪对焊缝缺陷的磁特征信号进行了检测。结果发现,随着测试路径的不同,磁信号发生规律性变化,与所建模型预测吻合,证明了模型的可靠性。所建模型可以用于分析缺陷在空间产生的磁场分布、缺陷大小、缺陷深度以及缺陷的分布,为磁检测仪的研制以及定量分析缺陷磁信号打下了基础。 展开更多
关键词 磁记忆检测 应力集中 力磁耦合模型 磁耦极子
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力磁耦合作用下电磁超声换能器换能效率仿真分析 被引量：1
12
作者 宋小春 王亚午 李羽可 《制造业自动化》 北大核心 2014年第15期102-105,共4页
研究了力磁耦合作用下外加应力对电磁超声换能器换能效率的影响。首先通过理论推导,得出外加应力下磁致伸缩材料的本构关系式,而后利用多物理场耦合有限元分析软件COMSOl分析了外加应力对电磁超声换能器换能效率的影响。结果表明:在相... 研究了力磁耦合作用下外加应力对电磁超声换能器换能效率的影响。首先通过理论推导,得出外加应力下磁致伸缩材料的本构关系式,而后利用多物理场耦合有限元分析软件COMSOl分析了外加应力对电磁超声换能器换能效率的影响。结果表明:在相同磁场条件下,随着外加应力的增加,磁致伸缩应变和电磁超声换能器换能效率均减小,当外加应力值超过材料的屈服强度时,磁致伸缩振幅趋近于零。因此,使用电磁超声检测器对存在外加应力作用下的工件进行检测时,应适当增加换能器中偏置永磁体剩余磁通密度或增加线圈激励电流大小,以保证较高的检测效率。 展开更多
关键词 力磁耦合 电磁超声 磁致伸缩 多物理场有限元 外加应力 换能效率
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磁场对铁磁试件力磁耦合关系的影响研究 被引量：4
13
作者 祖瑞丽 任尚坤 +1 位作者 段振霞 赵珍燕 《中国测试》 北大核心 2017年第10期127-133,共7页
为研究磁场对铁磁试件力磁信号分布规律的影响,对不同附加环境磁场下的45#钢试件进行静载拉伸试验,检测试件表面的磁记忆信号B的大小,并对试件在不同附加环境磁场下的力磁耦合关系进行分析讨论。试验结果表明:在磁场环境作用下B随应力... 为研究磁场对铁磁试件力磁信号分布规律的影响,对不同附加环境磁场下的45#钢试件进行静载拉伸试验,检测试件表面的磁记忆信号B的大小,并对试件在不同附加环境磁场下的力磁耦合关系进行分析讨论。试验结果表明:在磁场环境作用下B随应力增大而增大,在屈服点附近达到最大值,此后各点B值基本保持稳定;附加环境磁场并未改变力磁信号的变化规律,但可增加磁记忆信号的大小数值,且磁化状态变化量D随着附加环境磁场的增大而增大,当H为240 A/m时达到最大,随后开始减小;在塑性变形阶段,力磁信号表现为先减小后增大的磁化反转现象。故附加环境磁场不影响金属磁记忆技术的定性评价,但影响定量评价,因此可用磁记忆检测技术来判断铁磁试件的力磁耦合特征,对金属磁记忆定量检测的进一步研究具有重要意义。 展开更多
关键词 无损检测 附加环境磁场 力磁耦合关系 磁化状态变化量 定量检测
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磁流变弹性体力磁耦合本构关系的研究进展 被引量：3
14
作者 袁飞洋 万强 +1 位作者 张灿阳 李旭 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第19期1-12,共12页
磁流变弹性体是一类力学特性能够被外磁场可逆调控的新型智能复合材料。将微米尺寸的磁性颗粒填充到橡胶类聚合物基体中制备的磁弹体材料,其模量、阻尼和形变可以由外加磁场快速、连续、可逆改变。目前,基于动力学实验的宏观力学元素组... 磁流变弹性体是一类力学特性能够被外磁场可逆调控的新型智能复合材料。将微米尺寸的磁性颗粒填充到橡胶类聚合物基体中制备的磁弹体材料,其模量、阻尼和形变可以由外加磁场快速、连续、可逆改变。目前,基于动力学实验的宏观力学元素组合模型分析方法、微观偶极子力学分析和宏观连续介质力学描述成为分析磁感应多场耦合复合材料本构关系的主要方法。同时,数值模拟也成为研究磁流变材料的颗粒聚集结构演化和磁致伸缩效应的有效手段。本文侧重于介绍磁弹体智能材料力磁耦合的基本理论和研究方法,总结相关研究工作并探讨研究趋势,为磁敏类多功能材料的应用研究提供理论基础。 展开更多
关键词 磁流变弹性体 智能材料 力磁耦合 偶极子模型 磁致伸缩 本构关系
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高压由壬缺陷检测试验及力磁耦合模拟研究 被引量：2
15
作者 王彦然 樊建春 +1 位作者 杨思齐 马昕昱 《石油机械》 北大核心 2022年第9期108-116,共9页
在页岩气压裂作业中,地面高压管汇普遍采用密封可靠、拆卸便捷的由壬连接方式。作业期间,高压由壬振动剧烈,受外界应力冲击影响严重,属于高危失效部位。为降低作业风险,开展了压裂管汇现场振动试验研究,并基于磁记忆检测技术开展了高压... 在页岩气压裂作业中,地面高压管汇普遍采用密封可靠、拆卸便捷的由壬连接方式。作业期间,高压由壬振动剧烈,受外界应力冲击影响严重,属于高危失效部位。为降低作业风险,开展了压裂管汇现场振动试验研究,并基于磁记忆检测技术开展了高压由壬件的室内及现场检测试验。对fig1502型由壬件模型进行了力磁耦合仿真,计算了地磁场环境下承压高压由壬件的应力分布及磁场分布。研究结果表明,高压由壬部位承受着较强的流固耦合冲击,为管汇体系的薄弱环节,利用磁记忆检测技术能够在不拆卸状态下有效检测出由壬齿根部的损伤情况:由壬母头与由壬紧帽接触端的齿根部位存在较大的应力集中;由壬所承受的内压大小与磁场强度、由壬齿根部位缺陷深度与磁场强度之间呈线性关系。研究结果对于降低生产事故发生率,实现高压管汇由壬部位的早期损伤预警具有重要意义。 展开更多
关键词 高压管汇 由壬 振动监测 磁记忆 力磁耦合
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基于力磁耦合效应的金属磁记忆仿真研究 被引量：5
16
作者 钱康 尹爱军 《重庆工商大学学报（自然科学版）》 2018年第1期1-6,共6页
为研究铁磁材料早期损伤和金属磁记忆信号之间的相互关系,结合力磁耦合模型与磁偶极子模型分析了铁磁材料磁导率变化与外加载荷之间的关系,并采用ANSYS Workbench有限元仿真软件中的静力学与静磁学模块对45号钢试件进行了地磁场下的力... 为研究铁磁材料早期损伤和金属磁记忆信号之间的相互关系,结合力磁耦合模型与磁偶极子模型分析了铁磁材料磁导率变化与外加载荷之间的关系,并采用ANSYS Workbench有限元仿真软件中的静力学与静磁学模块对45号钢试件进行了地磁场下的力磁耦合仿真,得到了不同拉伸应力下试件漏磁场强度的变化规律及法向分量B(y)梯度值K的分布规律;研究表明:应力集中区的磁记忆信号随应力呈规律性增加,为金属磁记忆检测技术在铁磁材料应力集中区的检测提供了参考依据。 展开更多
关键词 金属磁记忆 力磁耦合 有限元仿真
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铁凝胶的力磁耦合细观力学模型的建立 被引量：2
17
作者 史平安 万强 +2 位作者 张灿阳 许阳光 李旭 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期564-571,共8页
以羰基铁粉颗粒为增强相,与双组分室温硫化硅橡胶混炼的方法制备了铁凝胶试样。利用X射线衍射仪(XRD)、MTS1196材料试验机研究了铁凝胶材料的微观组织和宏观力学性能。基于材料的微观结构特征和压缩性能实验数据,并考虑磁性颗粒相互作... 以羰基铁粉颗粒为增强相,与双组分室温硫化硅橡胶混炼的方法制备了铁凝胶试样。利用X射线衍射仪(XRD)、MTS1196材料试验机研究了铁凝胶材料的微观组织和宏观力学性能。基于材料的微观结构特征和压缩性能实验数据,并考虑磁性颗粒相互作用能的影响,建立了铁凝胶材料的力磁耦合模型,从理论上分析了磁性颗粒的粒径、含量等对铁凝胶材料的磁致效应和宏观力学行为的影响。结果表明,压缩应变较小时其对材料的磁致压缩模量的影响不大。在较大的压缩应变作用下,磁致压缩模量随着不同磁场强度、磁性颗粒质量份数、粒径比的增加而增大。但磁性颗粒质量份数达到70 wt%以上时铁凝胶材料的延展性和断裂韧度明显降低。因此,制备铁凝胶时需对以上因素进行优化组合,以获得具有良好磁致效应的铁凝胶。该研究为铁凝胶材料的工艺制备和器件功能行为的优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 铁凝胶 力-磁耦合 磁致效应 细观力学
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磁记忆检测的力磁耦合型磁偶极子理论及解析解 被引量：20
18
作者 时朋朋 郝帅 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期99-108,共10页
磁偶极子理论在缺陷漏磁场解释中被成功广泛使用.由于磁荷密度等参数不易定量,磁偶极子理论在应用中常常进行归一化处理,被认为不适用于对应力相关的磁记忆信号做量化分析.本文通过建立力磁耦合型磁偶极子理论模型,以适用于分析磁记忆... 磁偶极子理论在缺陷漏磁场解释中被成功广泛使用.由于磁荷密度等参数不易定量,磁偶极子理论在应用中常常进行归一化处理,被认为不适用于对应力相关的磁记忆信号做量化分析.本文通过建立力磁耦合型磁偶极子理论模型,以适用于分析磁记忆检测中应力对磁信号的影响.基于铁磁学理论确定应力和磁场联合作用下的等效场强度,基于弱磁化状态的一阶近似,获得了各向同性铁磁材料微弱环境磁场下的应力磁化解析解.结合磁信号二维问题中矩形和V形磁荷分布假定,建立了光滑与破坏试件表面磁信号、矩形和V形表面缺陷所诱导磁信号的力磁耦合型磁偶极子理论分析模型,并获得其解析解.基于力磁耦合型磁偶极子理论的解析解,对拉伸实验中试件破坏前后的信号差异、矩形和V形表面缺陷诱导磁信号,以及磁信号的影响因素和规律等进行了详细分析.理论研究表明,基于本文理论模型的解析解可实现对磁记忆检测中的一些基本实验现象和规律的解释. 展开更多
关键词 金属磁记忆 力磁耦合 磁偶极子 解析解
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钻式采煤机钻具力磁耦合模型研究
19
作者 王君 李倩钰 +2 位作者 童敏明 张丹 杜长龙 《工矿自动化》 北大核心 2016年第1期44-47,共4页
根据采煤机钻具的受力特点,研究了钻具力磁之间的特征关系,建立了钻具力磁耦合模型。通过分析该模型可获取应力和漏磁场之间的特定耦合关系,从而可根据磁场分布间接获得钻具的应力信息,达到实时监测、安全生产的目的。仿真与测试结果验... 根据采煤机钻具的受力特点,研究了钻具力磁之间的特征关系,建立了钻具力磁耦合模型。通过分析该模型可获取应力和漏磁场之间的特定耦合关系,从而可根据磁场分布间接获得钻具的应力信息,达到实时监测、安全生产的目的。仿真与测试结果验证了该模型的正确性。 展开更多
关键词 采煤机钻具 磁测应力 力磁耦合模型 漏磁场
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软磁材料的力磁耦合本构的实验研究 被引量：1
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作者 方岱宁 冯雪 万永平 《实验力学》 CSCD 北大核心 2002年第z1期19-25,共7页
磁性材料已经在新技术中起着重要的作用,研究这些磁性材料的力学规律对于磁性材料的应用和发展至关重要.软磁材料在工作状态时,一般受到机械应力场和电磁场双重耦合场的作用,其本构关系本质上是非线性的.这给理论模拟带来了很大困难.目... 磁性材料已经在新技术中起着重要的作用,研究这些磁性材料的力学规律对于磁性材料的应用和发展至关重要.软磁材料在工作状态时,一般受到机械应力场和电磁场双重耦合场的作用,其本构关系本质上是非线性的.这给理论模拟带来了很大困难.目前无论是从实验方面或者是理论模型方面,对软磁材料的力磁耦合本构关系的研究都很不成熟.本文用实验方法,研究了高纯度镍和锰锌复合铁氧体这两种传统软磁材料的力磁耦合本构关系.研制了力磁耦合加载设备,测量设备和监控设备.采用铁氧体粉末烧结方法,烧制了实验所需的圆柱状实验试件.实验结果表明,外加应力对镍和锰锌铁氧体材料的磁致应变具有重要影响,较大预加应力对镍的磁化强度产生较明显的影响.而外应力对锰锌铁氧体材料的磁化曲线影响很小. 展开更多
关键词 力磁耦合 本构 实验研究
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