脉冲激励下Q235钢中磁场分布仿真研究文献综述
2020-05-06 16:41:30
1、研究背景: 近年来,伴随着我国综合国力的提高,伴随着工业化社会的进步,钢材的需求居高不下,对钢铁的质量检测已经达到了刻不容缓的地步,且它在机械产品的加工和制造中占有至关重要的作用。
面对钢铁的质量检测,主要包括表面及亚表面的缺陷检测、硬度检测、含碳量的检测等,其中表面及亚表面缺陷检测主要涉及其使用过程中的可靠性和安全性问题[1]。
目前,国外一般都采用无损检测技术对材料和设备进行质量检测[2]。
无损检测技术是综合多种科学技术,采用特殊检测手段在不损坏材料性能前提下的分析方法,是对材料、设备产品的物,理性能、状态特性进行检测,且根据规定的要求标准做出实际评价的过程[3]。
当今无损检测技术中比较新颖的一种技术是巴氏噪声技术,利用交变磁场激励使铁磁性材料的磁畴结构发生翻转,用以检测材料表面及亚表面的应力分布及微观结构,主要涉及材料的导磁特性[4]。
但是一直以来的激励莫过于各种频率的正弦或三角波,本课题仿真研究的结果对于理解激励形式与巴氏噪声之间关系及优化激励参数有重要意义。
2、国外研究现状: 目前已有多国研究人员开展了MBN技术的研究,如德国弗劳恩霍夫研究所(IZFP)、英国纽卡斯尔大学MOORTHY团队和牛津大学KYPRIS团队、美国爱荷华州立大学JILES团队、芬兰Stresstech公司和坦普雷科技大学SANTA-AHO团队、巴西圣保罗大学FREDDY团队、伊朗马什哈德菲尔多西大学GHANEI团队、印度科技大学VASHISTA团队等。
其成果主要集中在材料应力检测方面[4-12]。
金属材料在应力作用下会发生形变,材料内会产生位错、空洞和裂纹等,且应力会发生变化和产生局部应力集中。
这些变化产生的势能垒会阻碍磁畴结构的运动(包括磁畴转动和畴壁移动),基于此原理,通过分析MBN的信号特性,可判断材料的应力应变情况。