铁磁性材料疲劳损伤磁声发射表征方法

摘要

针对铁磁性关键构件服役过程中疲劳损伤检测问题，利用磁声发射对45号钢试件的疲劳损伤进行了检测。从磁声发射信号的时域波形、频谱和磁声滞回曲线中提取多种典型特征参数，并分析了常规特征参数和等效磁滞特征参数与疲劳损伤的关系。结果表明，提取出的4种典型特征参数随试件疲劳周期的变化呈现不同的规律性，4种特征参数对不同疲劳程度的表征能力和敏感范围有较大的差异。随疲劳周期的增加，半周期能量和等效剩余磁通密度呈先增加后减小规律，半周期能量对试件早期疲劳状态变化更敏感，等效剩余磁通密度对疲劳阶段后期状态变化更敏感；等效矫顽力和重心频率随疲劳周期增加均呈现近似单调变化规律，适合用于试件疲劳过程的表征。重心频率对试件早期疲劳状态变化更敏感，等效矫顽力随疲劳周期数增加单调变化规律性更强。研究工作为铁磁性材料疲劳加载过程的状态监测和定量表征提供了可行思路。

关键词

铁磁性材料 / 磁声发射 / 疲劳损伤 / 磁声滞回曲线 / 等效磁滞特征参数 / 无损检测与评价