巴克豪森噪讯无缝线路应力检测仪的研制及应用

利用磁巴克豪森效应原理研制了巴克豪森噪讯无缝线路应力检测仪,该检测仪可用来检测铁轨的内部应力、表面硬度及疲劳损伤,可以实现在线、瞬态以及便携式测量。通过在北京丰台区工务段选取一段无缝线路,采用该仪器对此段无缝线路的缓冲区、伸缩区以及固定区进行定点检测,研究整根铁轨内部残余应力的变化,发现铁轨内的残余应力基本维持在一个固定的数值,从实验过程和结果得出该检测技术是可行的。     

巴克豪森比值法测应力的研究

铁磁材料在交变磁场作用下产生的巴克豪森效应，随张应力的增加而增大，随压应力的增加而减小。本文提出的各种应力比值测量方法，是研究在线检测铁磁材料应力的新方法。     

巴克豪森应力效应的研究

采用宽板钢铁试样，研究了巴克豪森效应受应力影响的规律，找出了旋转磁化场与各向异性材料的磁化极值方向之间的关系，探讨了测量钢铁件应力的新方法，提出了磁巴克豪森噪声（ＭＢＮ）与磁声发射（ＭＡＥ）技术相结合测量应力可以提高测量精度的观点。     

巴克豪森应力效应的研究

采用宽板钢铁试样，研究了巴克豪森效应受应力影响的规律，找出了旋转磁化场与各向异性材料的磁化极值方向之间的关系，探讨了测量钢铁件应力的新方法，提出了磁巴克豪森噪声（ＭＢＮ）与磁声发射（ＭＡＥ）技术相组合测量应力可以提高测量精度的观点。     

利用磁声法测量钢铁构件表面应力

根据磁声发射ＭＡＮ和巴克豪森ＢＮ两种测量应力的方法和在测量铁磁材料平面应力时的一些特征，选取两种测量方法各自的优点，建立了测量铁磁材料中应力的一些规范，形成了比较完整的测量铁磁材料中平面应力的一种新方法──磁声法．利用此方法测量了焊接钢板的残余应力．     

利用巴克豪森噪声无损测量铁磁材料硬度试验研究

研究了巴克豪森噪声强度与铁磁材料表面硬度之间的关系.结果表明随材料硬度的降低巴克豪森噪声的强度逐渐升高,因此可以用巴克豪森噪声强度无损测量铁磁材料的表面硬度.     

用巴克豪森噪声测量铁磁材料拉伸损伤的实验研究

本文实验研究了09CuPTi(耐候钢)在拉伸过程中巴克豪森噪声的变化,得到了巴克豪森噪声强度与拉伸损伤(即残余塑性应变)之间的关系.从而得出了整个拉伸过程中材料的损伤与演化过程的表达式.     

基于巴克豪森噪声技术的电磁应力理论分析

本文采用电动力学及弹性力学等相关理论,分析了铁磁材料在弹性力和电磁场双重作用下的磁弹理论问题,提出了电磁与应力应变的关系式。并利用巴克豪森噪声技术对现役钢轨的测量数据对比,证明了磁与应力应变的正比线性关系,验证了所得公式的准确性。     

曲面构件磁巴克豪森噪声检测传感器研制

改进了传统的基于直筒型磁芯的传感器结构及其与曲面的耦合方式,研制出适用于曲面构件的磁巴克豪森噪声传感器.通过有限元仿真方法,对比分析了3种磁芯结构(直筒型、侧凸型和内凸型)的磁化效能,结果表明:内凸型磁芯为最佳的磁芯结构.基于有限元分析结论,制备了基于内凸型磁芯的磁巴克豪森噪声检测传感器,在半径不同的45号钢轴上进行了实验测试,分析了曲率半径对磁巴克豪森噪声检测信号幅值的影响规律.结果显示:当检测曲面曲率半径从20mm逐步增加至50mm时,传感器检测的磁巴克豪森噪声幅值逐步降低,最大降幅达到30%,主要原因是曲率变化导致通过磁芯耦合至构件的励磁场强度产生波动.这一结论预示着:利用磁巴克豪森噪声传感器对变曲率表面进行检测时需进行励磁反馈控制.     

用巴克豪森噪声法测量铁磁材料的硬度

本文提出采用巴豪森噪声法测量铁磁材料的硬度.试验结果表明,巴克豪森噪声强度值MP与铁磁材料的硬度值之间存在单调的关系曲线.文中还对试验结果进行了理论解释.     

双相钢的巴克好森效应

本文总结了铁素体—马氏体双相钢在磁化过程中由于巴克好森跳跃所产生的巴克好森噪音和磁声发射信号的特征,以及材料的组织结构、应力、应变对信号的影响,探讨了巴克好森信号产生的机制以及与材料变形的内在联系。     

球刻痕法对高磁感取向硅钢磁性的影响

试验研究了球刻痕法对高磁感取向硅钢的铁损、矫顽力、相对磁导率、巴克豪森噪声等磁学性能的影响.研究结果表明:经过球刻痕处理后,高磁感取向硅钢的铁损明显降低,矫顽力下降,8mm球刻痕过后铁损值与矫顽力分别下降162%和147%,且铁损和矫顽力均随刻痕间距降低而减少.刻痕后的高磁感取向硅钢磁导率在高磁感应强度下明显上升,刻痕后巴克豪森噪声值明显降低,经过对比分析确定8mm为球刻痕的最佳刻痕间距.从磁畴观察、细化磁畴的原理等方面解释了细化磁畴对高磁感取向硅钢性能的影响原因.     

地质力学磁力模型试验磁场梯度研究

地质力学磁力模型试验与离心机模型试验的核心思想类似,都是通过施加外加力场来达到增加试验材料应力水平的目的.本文根据磁性颗粒的磁场力公式,指出磁场梯度为恒定值是磁性材料受力均匀的必要条件之一.根据磁滞回试验测得的磁性材料的磁化强度,推导获得了均匀力场的磁场梯度下限值.采用数值模拟方法,计算了单圆台线圈、两同向电流对接线圈、两反向电流对接线圈这3种磁场生成方案的磁场梯度,比较分析该3种磁场梯度的均匀性,研究表明单线圈磁场生成方案所产生的磁场梯度较均匀且磁场空间较大,因此选择单线圈为磁力模型试验的磁场生成方案.     

车用内置径向式永磁同步电机的降振优化设计

为降低永磁同步电机径向电磁力所引起的电磁振动噪声,基于电磁场、结构场以及声场有限元分析方法,提出了一种基于隔磁磁桥偏移的优化方法.以一台车用内置径向式永磁同步电机为研究对象,将电机隔磁磁桥所在位置沿转子外径的圆周轨迹向磁极方向偏移,同时对隔磁磁桥相邻间距与隔磁磁桥长度进行优化,在综合考虑电机振动噪声水平与电机性能的前提...     

考虑叠片效应的变压器铁心多场仿真模型研究

为了提高电力变压器铁心噪声预估的准确性,通过修正铁心的动力学参数,利用能量法分配等效磁致伸缩力载荷,建立电磁-结构-声场耦合的仿真计算模型。应用有限元方法求解了三相三柱变压器铁心在空载条件下的磁通密度分布、表面振动速度分布以及声场分布,对比实验测量与铁心模型仿真结果,发现修正后的铁心模型噪声仿真结果与实验吻合度更高;该数值计算模型为预估变压器铁心振动噪声提供了更为准确的分析手段。     

均匀弹性地球模型内部固体潮应力场的数值计算

地球内部各个质点在月亮和太阳的起潮力作用下产生的位移矢量不同,在地球内部形成固体潮应变场和应力场。在研究固体潮与地震的关系时,需要知道固体潮应力场的时空分布。球状弹性均匀地球模型是地球的一级近似,本文给出计算该地球模型固体潮应力场的计算方法。     

磁粒光整加工材料去除规律研究

分析磁粒在界面的磁场力，建立切削力数学模型，研究磁粒切削过程中材料的去除规律.以平面磁粒光整加工为例，通过单因素法实验分析填充率、粒径及磁极形状对去除量的影响，并对磁场力进行模拟测量.实验结果与理论解析相吻合.