一、仪表受外磁场影响的试验装置（论文文献综述）
耿浩[1]（2020）在《高速漏磁检测技术中若干关键问题研究》文中认为随着现代工业技术的快速发展,铁磁性材料在能源运输、航空航天等领域得到了广泛的应用。铁磁性材料在使用过程中,由于其特殊的工作环境如管道内运输介质的腐蚀、钢轨长期运行磨损等都极易使其机械强度和运行寿命下降,定期进行在线无损检测对其安全运行具有重要意义。漏磁检测技术作为一种支持铁磁性材料缺陷损伤在线无损检测的方法,不仅可检缺陷类型众多,同时可判断缺陷几何形态,具有适用性强、自动化程度高等优点,在许多领域中得到了广泛应用。近年来漏磁检测技术发展的越来越快,对检测速度提出了更高的要求和需求,但检测速度的提升将产生更复杂的电磁现象,影响着缺陷在线检测能力,更高的检测速度时甚至无法有效检测到缺陷信号,因此有必要对高速漏磁检测中信号的影响因素和影响规律进行研究,进而寻求消除这一影响的方法,提高漏磁检测技术的适应性和不同速度下检测信号评价的一致性。论文针对漏磁检测技术中速度效应的相关问题,开展了理论分析、仿真计算、实验研究等大量的工作。漏磁检测技术应用的前提是利用外磁场对被测材料进行饱和磁化,材料的磁化状态决定了漏磁检测技术的应用效果。本文从材料微观磁化理论和宏观电磁理论出发,对速度效应的影响进行了分析,基于麦克斯韦方程组建立动态磁场数学模型;通过有限元分析方法研究了被测管道在动态磁化耦合过程中的缺陷信号特征,对永磁和直流励磁方式下的管道内、外在线检测过程中缺陷信号特征及影响规律进行了深入研究,搭建了高速漏磁检测实验平台,通过开展不同励磁方式下的管道检测实验,对理论研究结果进行了验证;采用方波激励模拟外磁场瞬变情况,对管壁内部饱和磁场的建立过程、变化规律、影响因素进行了研究;提出了一种高速漏磁检测方法,抑制速度效应影响,对该方法的可行性和有效性进行了验证。论文首先以物质磁化特性和宏观电磁学理论为出发点,结合磁场特性和磁场边界条件对铁磁性材料缺陷漏磁场的产生机理进行了分析,研究了缺陷漏磁场的解析方法和有限元数值分析方法的特点,从材料特性和涡流分布两方面对在线检测过程中速度效应的影响进行了分析,基于麦克斯韦方程组和伽利略变换,建立了以磁化器和被测构件为不同参考系下的动态磁场数学模型,阐明了在线检测过程中不同检测形式时被测构件内涡流的产生机理。论文对永磁励磁的管道漏磁内检测速度效应的影响规律进行了研究,通过理论分析、仿真和实验相互验证的方式,研究了管道漏磁内检测过程中管壁内涡流分布特点,分析了涡流磁场对管道内外壁磁化状态及缺陷检测信号特征的影响规律;研究结果表明相同材质的管道其管壁内涡流分布主要与检测速度和磁场径向分量有关,检测速度增大,检测传感器位置处涡流值增大;涡流磁场在内壁表面与原磁场同向,在外壁表面与原磁场反向,饱和磁化状态下,缺陷对涡流的扰动作用是缺陷检测信号减小的主要影响因素,给出了检测速度与缺陷信号的关系及不同尺寸缺陷对涡流扰动的影响规律。论文对直流线圈励磁的管道漏磁外检测速度效应的影响规律进行了研究,首先对线圈磁场沿轴向和径向方向的分布规律进行计算分析,得到了被测管道与线圈磁场耦合作用特性;结合欧姆定律,建立了管壁内涡流分布理论模型,对比研究了检测速度、管道材质、线圈尺寸等对涡流分布影响规律及涡流磁场对管壁磁化状态的影响规律;通过研究不同检测速度时管壁磁场分布特点,发现了高速时管道内壁磁场的偏移特性,提出了一种提高高速检测时管道内壁缺陷信号检测能力的方法;设计开发了高速漏磁检测系统,检测速度可实现0.2m/s-12m/s范围内调节,满足不同速度下的实验需求,利用该系统对不同运行速度状态下缺陷信号特点进行了实验研究,验证了理论分析和方法的正确性。在线检测过程中管壁内磁场建立过程与磁化时间密切相关,基于Dodd-Deeds模型推导建立了管道磁场响应模型,采用方波激励模拟外磁场瞬变情况,利用该模型计算分析了外磁场瞬变时管壁磁场的建立过程和变化规律;利用有限元方法验证了模型的正确性,同时分析了磁场强度和管道材质等对管道磁化滞后时间的影响,研究了磁化滞后时间对高速检测时缺陷信号的影响规律;研究结果表明,外磁场瞬变时,管壁磁场对外磁场的响应存在滞后现象,影响着高速时管壁磁场建立和缺陷检测效果,提高外磁场强度,可加快建立管壁饱和磁场,减弱磁化滞后时间对管壁磁化状态的影响,提升缺陷漏磁场信号强度和缺陷检测能力。从抑制涡流效应产生和磁化滞后时间影响的角度出发,提出了一种基于多级磁化的高速漏磁检测方法。该方法通过线圈磁场的叠加耦合作用令被测管壁内轴向磁场强度提升、稳态区域增大,采用理论和仿真分析相结合的形式分析了该方法的可行性,设计了多级磁化高速漏磁检测实验平台,对该方法有效性进行了实验验证;在本文实验环境下,当采用单线圈磁化,检测速度为5m/s时,无法检测到管道内壁缺陷信号,随着线圈磁场叠加耦合性能的增加,缺陷信号强度增加,可检测到缺陷信号的极限速度增大,当采用三级磁化线圈时,检测速度为12m/s时信号仍能清晰可辨,该方法可有效提高不同检测速度时信号分析的一致性,研究结果表明了所提方法的可行性和有效性。
张茹[2]（2014）在《基于磁弹效应和磁电层合材料的在役钢结构应力监测研究》文中研究表明随着社会经济的高速发展和人类科学技术的不断进步,空间结构的研究和应用愈来愈广泛。其中,空间钢结构被广泛应用于各类工业厂房、大型体育场馆、机场候机楼等基础设施中,有些甚至是关系到国计民生的社会公共建筑或标志性工程。这类结构不仅受力和构造比较复杂,而且在服役期内经常要受到各种自然或人为因素的影响,其结构构件的内力和变形可能超出设计值,健康状况发生恶化,使整个结构的正常和安全使用受到威胁。构件应力水平是决定结构安全的最重要因素之一。对在役钢结构进行实际应力的实时在线无损监测已成为一项迫切而重要的科学与工程任务,具有重要的社会意义和现实意义。本文首先概述了在役钢结构的应力监测的现状及各种应力检测方法。针对现有方法的不足,基于普通钢结构材料所具有的磁弹效应,利用新型的智能磁电层合材料,提出了一种新型的磁电磁弹（EME）应力传感器。从理论分析、模型仿真、系统设计、实验室实验、工程应用等方面深入研究了利用EME应力传感器进行在役钢结构的应力无损监测技术。主要研究内容如下：（1）依据铁磁学基础理论探讨了应力对钢结构材料的磁化及磁畴结构的影响,利用应力对钢结构材料磁特性的影响关系,给出了磁弹效应的基本理论模型。在介绍智能磁电层合材料的发展、应用及工作原理的基础上,将其加工制作成智能磁电传感元件,并进行了性能测试实验。在此基础上,提出了EME应力传感器的概念和基本工作原理,并结合理论计算进行了EME应力传感器的结构设计,包括励磁源的选择与设计、励磁电流的设计、励磁磁场的模拟计算及其它部分设计。（2）建立了EME应力传感器的仿真计算模型。仿真模型考虑了钢结构材料的磁弹耦合特性和磁电层合材料的磁电耦合效应,利用ANSYS有限元软件分析了空间磁场分布,实现了弹—磁—电的转换。基于改进的Jiles-Atherton模型,推导并求解了磁力微分方程组,得到了不同应力作用下的磁滞回线,及在某定磁场作用下的应力—磁化强度的关系曲线。利用场路耦合分析方法得到了脉冲激励检测信号的特征,根据特征进一步完善传感器的设计。基于磁电材料的等效电路法,对磁电层合材料的磁电转换效应进行了探讨,结合磁致／压电／磁致（MPM）结构的磁电层合材料在磁性材料沿长度方向上振动、压电材料沿横向极化的模式（L-T模式）下工作的计算方法,计算了磁电电压转换效应。结合实际算例,总结了整个EME应力传感器系统模型的建立步骤。（3）建立了一套基于LabVIEW平台的应力监测系统,通过LabVIEW编制的虚拟仪器（Ⅵ）对实际测试过程进行操控。针对工程中常用的圆形截面构件（如预应力钢筋、钢棒和钢缆索等）,对不同材料、不同直径的钢构件进行了EME应力传感器的设计和应力（力）测试实验。实验结果证明EME应力监测技术适用于各种大、小型构件,不仅适用于纯钢材料,对于钢与其它材料组合的混合材料结构也有很大的应用潜力。实验中进行了信号的详细分析及物理机理探索。总结了EME应力传感器及其监测技术的优点,如与被测构件无机械接触,精度高,响应快,测量结果稳定可靠,不需要了解构件的受力历史便能实现对应力绝对值的监测,制作安装方便,环境耐受能力强,预估使用寿命较长等。（4）将EME应力传感器及其监测系统应用到浙江省台州椒江二桥的斜拉索索力监测的工程中,进行了钢缆索的索厂标定实验和现场的索力校核实验。（5）总结了钢结构材料磁特性的主要影响因素,并通过实验对材料的内部结构和温度影响因素进行了研究。分别利用光学显微镜和磁力显微镜（MFM）进行了钢结构材料的金相组织与磁畴结构观察实验；利用振动样品磁强计（VSM）进行了磁特性测量实验,结合技术磁化的规律得到了实验钢结构材料的磁化阶段的特征参数；详细分析了温度对监测系统的测量精度影响,基于分子场理论,探讨了温度对铁磁材料磁弹特性的影响机理,进行了钢结构材料的磁特性随温度变化的研究实验,得到了在不同温度下镀锌高强钢丝的初始磁化曲线和磁滞回线,及其磁特性参数对温度变化的灵敏度。最后,针对传感器实际应用可能存在的不利环境因素,提出了改善EME应力传感器及监测系统的电磁兼容性（EMC）的措施。
周碧红,石雷兵,韩志强,江习[3]（2011）在《工频外磁场对电子式电能表的影响》文中认为0引言电能表现场工作条件常与检定规程或标准所规定基本误差的参考条件不同。例如,电能表安装处的环境温度、空间磁场和电网电压频率都可能在相当大的范围内变化。当某项条件偏离参考范围后,此时电能表的误差与基本误差的差值称
刘子淇[4]（2020）在《外部载荷作用下管道裂纹检测技术研究》文中进行了进一步梳理长输油气管道结构布置不合理或管道材质存在缺陷时,长输油气管道在使用过程中由于内压作用会产生局部性的应力集中现象,而在管道内压长期作用下应力集中区处会产生应力裂纹,裂纹在波动压力下会快速扩展,最后对管道运输安全造成严重的影响。因此,在管道产生宏观缺陷之前,对其进行应力疲劳损伤或微小裂纹检测来降低事故率显得至关重要。通过管道内检测仪器对管道存在的的变形、腐蚀、缺陷等进行检测分析,为管道进行安全评估提供科学依据,是国际管道行业公认的最安全有效的内检测方法。常规的无损检测方法如漏磁、磁粉、涡流、渗透、超声、射线等,在管道的缺陷监/检测、事故预防等方面发挥了重要的作用;但是,由于管道内检测技术具有非接触、高速检测（管道内检测器的运行速度为1-5m/s）、动态连续等技术要求,目前,管道漏磁内检测技术在内检测中是应用最广泛、最成熟的技术,国际上90%以上的管道内检测仪器采用的是漏磁检测技术。然而,从近年来管道事故的分析来看,管道漏磁内检测技术对微小裂纹的安全评价存在局限性,主要原因是微裂纹的尺寸较小,漏磁信号微弱,很容易被强大的激励磁场覆盖,难以识别。本课题采用弱磁法对管道裂纹进行检测。弱磁法检测裂纹的机理是在地磁场下,通过对在役管道裂纹处应力集中程度的检测,进而判断微裂纹尺寸特征。弱磁法具有非接触、获取信号速度快、支持动态检测、无需励磁结构等特点,对提高石油天然气管道内检测的灵活性和降低检测成本具有切实可行的意义。本课题基于载荷作用下管道裂纹的应力分布规律,建立了非均匀的裂纹磁荷数值模型。并在此基础上,依据管道裂纹处弱磁信号随内压变化特征,引入了内压递增因子为特征值来对裂纹特征进行评估;通过对不同尺寸裂纹弱磁信号内压递增因子的对比,分析了裂纹弱磁信号内压递增因子与裂纹尺寸的对应关系;通过对比分析了不同方向裂纹弱磁信号内压递增因子的变化特征;对裂纹扩展前后弱磁信号特征变化进行了分析;分析了不同强度外磁场对弱磁信号的影响;并经过了系统性的实验验证。研究结果表明:管道裂纹处弱磁信号轴向分量在尖端出现极大值,裂纹中部出现极小值,径向分量在裂纹尖端分别出现极大值和极小值;为了实现对不同裂纹进行评估,本文引入内压递增因子对裂纹尺寸进行分析;当内压递增因子为正值时,裂纹处于安全状态（未开始扩展）,弱磁信号与裂纹尺寸存在线性关系,轴向裂纹的内压递增因子大于环向裂纹的;当内压递增因子为负值时,裂纹处于危险状态时,裂纹随内压增加而扩展;外磁场增加时,弱磁信号整体数值增加,而应力集中区处弱磁信号单峰特征减小。
王威[5]（2005）在《钢结构磁力耦合应力检测基本理论及应用技术研究》文中研究表明本文从一个新的角度,即以铁磁材料的磁特性和应力耦合关系为核心,研究钢结构构件应力检测问题,目的在于解决钢结构磁力耦合应力检测所涉及的基本原理、理论依据、磁力学模型、应用技术、实现的关键技术等问题,从而把这种“磁”法检测技术应用到钢结构工程的应力检测中来。研究得到以下结论: （1） 依据铁磁学基础理论分析了应力对磁畴及磁畴壁的影响机理,指出了应力的存在改变了磁畴的结构,引起了畴壁的移动和磁畴磁矩的转动,使得畴壁能以及畴壁厚度发生了改变,从而使铁磁材料的磁特性发生了改变,其技术磁比曲线在不同应力下呈现出不同的特征。通过测试铁磁材料磁特性的变化,可以测出构件的应力。指明了实施土木建筑钢结构应力检测的关键在于解决应力对钢构件磁参量的影响关系,即建立钢结构材料磁力效应本构关系。 （2） 对钢结构材料磁力学模型进行研究,提出了钢结构拉压杆磁力耦合本构关系表达式,该本构关系揭示了钢结构受力构件的磁性变化与应力之间的函数关系,可反映磁力特性的传递函数关系。 （3） 在磁力耦合场隋况下提出了耦合参数A,该参数考虑了力磁耦合作用,并在试验的基础上,采用正交试验的数值回归分析方法,得到了耦合场参数经验公式。显着性分析表明,应力对耦合参数A的影响比外磁场大,这对钢结构拉压杆磁力耦合本构关系的简化与应用非常有意义。 （4） 针对建筑钢结构中常用的Q235钢拉压杆试件进行了磁力耦合试验研究,寻找出了应力对Q235钢磁滞回线影响的变化规律,建立了不同外磁场下Q235钢拉压杆应力与磁导率关系试验结果图。确定出了最佳的测试激励外磁场区间。Q235钢拉压杆的磁导率受应力和外磁场两个参数变化的影响,根据试验数据结果,采用正交试验的数值回归分析方法,得到了磁导率随应力和外磁场两个变量的双参数回归计算公式,由该回归公式的计算结果,建立了磁导率随应力和外磁场变化而变化的三维对应关系图。显着性分析表明,外磁场变化对磁导率的影响比应力大。计算结果与试验结果吻合较好。 （5） 使用理论建立的本构关系,代入耦合场参数,得到了不同外磁场和不同应力下的H-B关系模型,用ANSYS有限元程序进行计算。通过设定跑道型线圈,设定线圈匝数,由线圈通电流产生磁场,钢杆件置于感生磁场中被磁化加载的计算方法,得到了不同外磁场和不同应力条件下的磁导率计算结果。分析了不同的线圈匝数产生的外磁场的大小,计算表明在试件条件下线圈8000匝时的感生磁场已经容纳了最佳的测试外磁场区间。分析比较表明,理论计算、试验结果与有限元计算得到的应力对磁导率影响的变化规律一致,数据符合较好,说明采用这种有限元计算的方法是可行的。在确定本构关系的条件下,采用这种模拟计算方法,计算结果可
王林[6]（2015）在《电能表恒定磁场抗扰度试验装置的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着科技日新月异的发展,社会对电力行业的能源输送压力越来越大,智能电网已成为全球各国电力行业发展的趋势,作为智能电网重要基础建设设备之一的电子式智能电表,迅速成为全球电能计量制造行业的研究热点。随着智能电表的不断发展和应用,相关标准也在不断完善,特别是电能表对外界干扰的抵抗能力,是标准修订和完善的重点,也是电能表技术能力的关键体现。由于用电环境的复杂化,部分电表会在处于强磁场的干扰下开展工作,这种环境可能会导致电能表产生计量误差。为了准确、可靠和方便的检测电能表的恒定磁场抗扰度,提高电能表对抵抗恒定磁场干扰的能力,我们需要对恒定磁场的影响机理进行分析,并设计出相应的抗扰度检测装置。本文首先介绍了智能电表和相关抗扰度试验装置的发展现状,从理论上分析了恒定磁场对电能表的影响机理,然后对恒定磁场抗扰度的相关标准和要求进行了详细介绍,并阐述了传统的抗扰度试验的方法和流程,明确了我们的试验装置的设计目标。本装置的硬件系统主要包含检测电源部分和高精度机械手部分,通过上位机软件,有机的将两个部分进行融合,自动化的开展试验,采集数据并得出结论。检测电源部分采用电能表专用检测电源,精度、量程和容量都完全满足试验要求。机械手部分采用高精度的通用电动传动机械手,通过后台软件,采用PLC控制,轻松实现了高精度和可重复的磁铁移动。上位机软件包括参数设置、电源和机械手控制、数据采集等模块,实现控制、测量、判断和数据上传为一体的集成试验环境。该装置的设计提高了恒定磁场抗扰度试验的准确性、可靠性和试验效率,为设计满足要求的电能表和检测机构对电能表的质量判断提供了有力的保障。通过中国电科院和冀北电科院对该装置的系统验证和使用,能够有效对电表的恒定磁场抗扰度质量进行判断,达到了设计的目标。
赵志科[7]（2018）在《矿井提升钢丝绳的动态检测与故障诊断方法研究》文中进行了进一步梳理钢丝绳作为矿井提升系统的关键承载部件,承担着人员、煤炭、矿石、设备、材料等的运输任务,其安全运行状况一直备受煤矿企业的关注。然而,在矿井提升钢丝绳运行过程中,由于其长期处于交变载荷状态下运行,极易产生钢丝绳的疲劳、磨损而造成结构断丝,对整个矿井提升系统的安全运行造成严重的威胁。因此,研究基于漏磁检测原理的钢丝绳动态检测与故障诊断方法,对钢丝绳的在线检测和运行状态的评估都具有重要意义。本文的主要内容如下:（1）对钢丝绳缺陷的漏磁检测原理进行了深入的理论分析,以磁荷与缺陷几何尺寸形状间的数学模型为基础,建立了钢丝绳内部和外部断丝的漏磁场解析模型,通过对二维磁感应强度空间矢量的分解与叠加,验证了轴向漏磁分量与径向漏磁分量存在依据,并通过公式推导和数值计算证明了外部断丝引起的漏磁场强度要高于内部断丝引起的漏磁场强度,且内部、外部断丝引起的轴向漏磁分量最大波峰都小于径向漏磁分量。采用有限元分析方法对永磁励磁装置与钢丝绳的二维结构参数进行了仿真分析,研究了缺陷尺寸、提离值、永磁体、衔铁等参数变化对漏磁信号的影响规律,并比较了单励磁方式与双励磁方式对钢丝绳的励磁均匀程度与饱和度效果。以有限元分析得到的漏磁信号规律为基础,为采用钢丝绳永磁励磁装置的结构参数选择提供了参考,并设计了钢丝绳环形永磁励磁装置。（2）设计了钢丝绳检测试验平台与漏磁信号采集系统,其主要由可调式变工况动态检测试验装置、多级环形霍尔传感器阵列检测装置和多通道高速数据采集系统组成。可调式变工况动态检测试验装置用于模拟矿用提升钢丝绳的多种运行工况,为获不同运行状态下的钢丝绳漏磁信号检测提供良好的试验环境。多级环形霍尔传感器阵列检测装置是以漏磁信号在三维空间磁感应强度矢量分解为基础,结合钢丝绳绳股结构特点,满足了对轴向、径向、切向漏磁信号分量采集的环形电路设计要求,并通过环形电路级联的方式,实现对不同提离值与空间分布传感器的漏磁信号同时采集。多通道高速数据采集系统的开发,实现了多通道实时数据的快速采集、数据存储、远程监控发布等功能。（3）研究了钢丝绳不同缺陷程度、运行速度、励磁距离、提离值对漏磁信号的影响规律,比较了轴向、径向、切向漏磁信号分量的特点,明确了只有轴向、径向漏磁信号特征明显易于检测,并将二维漏磁信号转换为三维空间分布,实现了对漏磁信号分布的三维可视化,为钢丝绳损伤位置的识别提供了新选择。针对镀铬类钢丝绳损伤漏磁信号偏弱的特点,提出了基于前端漏磁检测的钢丝绳机器识别方法,利用多种子自搜索区域生长方法获取钢丝绳表面损伤面积,达到区分钢丝绳外部与内部损伤的目的,并可实现对钢丝绳表面周向损伤面积百分比的识别。（4）提出基于双树复小波变换的漏磁信号特征提取方法,利用其平移不变性、抗混叠效应和多方向选择的优点,分别对轴向漏磁信号、径向漏磁信号进行了消噪、去趋势项处理。为了快速获取钢丝绳漏磁信号的时域特征,结合双树复小波变换提出了自适应加窗搜索的小波模极大值特征点提取算法,实现了对同损伤位置漏磁信号的连续组合与时域特征提取,并建立了钢丝绳不同损伤类型的漏磁信号特征样本参数集,利用投影寻踪评价模型对漏磁信号特征指标进行评价,通过构建新的特征指标进行不同损伤程度钢丝绳漏磁信号特征的主成元分析,实现钢丝绳不同损伤程度的统计区分。（5）为了研究钢丝绳不同缺陷程度的分类识别,在对极限学习机基本理论深入研究的基础上,对ELM算法的改进方向进行了分析,并在此基础上提出了新的改进型VSI-ELM算法。其次,针对ELM输入权重矩阵、偏差矩阵因参数随机产生机制产生的,进而造成了无法获得最佳分类结果的难题,引入了粒子群算法优化VSI-ELM的参数。为了获得最快的收敛速度,避免陷入局部极小而无法获得全局最优值,提出了新的惯性权重调整方法对传统粒子群算法进行了改进。最后,将该改进型粒子群算法优化的极限学习机（IPSO-VSI-ELM）应用到钢丝绳损伤程度的定量分类识别上,可获得钢丝绳定量识别精度为97.6%。
刘开绪[8]（2016）在《油田套损磁测应力检测技术研究》文中研究说明油水井套管在使用过程中除了耐受腐蚀条件之外,还同时受地质因素、工程技术因素、开发方式因素等多种复杂因素作用,难以达到设计的自然寿命。据资料显示,现在套损井约占现役井的20%左右,套损严重地影响了包括大庆油田在内的各油田原油采出,是目前石油行业油气生产所面临的急需解决的难题。腐蚀性原因导致的套损易于判定,也易于测量。油田进入开发开采的中后期,套损的成因很复杂,但应力损伤是套损的主要原因。研究有效检测套管受力情况,可以预测套管的使用寿命,进而制定预防套损的有效措施,并在此基础上制定与实施切实有效的综合治理方案,是套损预防和治理工作的当务之急,对油田的产能建设和油田的可持续发展具有重要的现实意义。本文结合大庆油田4000万吨油气当量可持续发展面临的形势、油气勘探开发基本战略,以及工程技术服务基本战略,针对大庆油田套损现状,重点开展了套管受力的有限元模拟、应力传感器的研制及性能试验、应力测井仪器的研制及应用工作,完善了套内、套外综合检测套管应力的配套技术,完善了检测套管应力的磁测应力检测方法及套损综合检测解释方法。研究的主要内容包括:1.套管损伤基于方位应力过载而产生,通过建立油水井套管拉伸、剪切、折弯以及环压受力模型,对油水井套管利用ANSYS有限元软件进行应力分布的模拟,结果表明,可以利用套管的轴向和周向应变评估套管安全状态,并揭示了非均匀载荷套损的原因。2.在开展套管应力检测基础研究方面,研究了应力对铁磁材料磁化特性的影响,通过磁畴理论研究了磁测应力机理,形成了非接触式无损磁测应力检测方法,奠定了磁测应力传感器的理论基础。运用逆磁致伸缩理论设计制作了磁测应力传感器,实现了应力信号的有效检测。运用电路理论实现微弱信号的有效甄别、杂散干扰信号的屏蔽,实现应力微弱有效信号的准确采集。进行了传感器的特性试验研究,测量数据可以判定应力的性质及应力量化的结论,与理论推导结论一致。研究表明,传感器能够有效区分应力的性质、检测到的磁电信号与一维应力值呈现较好的线性关系,应力值接近实际值,这为量化定标应力传感器的指标及应力测井仪器的指标提供依据,为量化评价套损提供强有力的检测手段支撑。3.用单片机控制技术、光纤陀螺仪定位技术,利用六方位磁测应力传感器进行方位测井,开发了配套的上位管理软件,制作完成了完整的套损磁测应力测井仪器。对磁测应力测井仪器进行定标,保证了测井仪器现场应用的可靠性。应用该测井仪器结果表明,该仪器测试时传感器探头不需要完全接触套管内壁,实现了在线套损应力方位检测,提出了“力—圆矢量”成像测井,该仪器对套管曲率依赖不大,具有测量精度高等优点。利用该测井仪器可以定量评价套管的受力状态,提出了套损程度的判定方法,为预防套损提供有效的检测方法和提供强有力的数据支撑。
苏思友[9]（2019）在《磁敏感侵彻计层方法的仿真与模拟实验研究》文中进行了进一步梳理随着世界各国对防御工事的加强,地上军事基地逐渐地转入半地下、地下。为了最大程度的摧毁敌方硬目标,世界各国越来越重视对侵彻武器的研究。在对侵彻武器的研究中,硬目标侵彻引信计层技术是侵彻弹药执行高精确打击、高作战效能的核心和关键。在侵彻引信领域中,绝大多数采用加速度传感器获取侵彻穿层信号。采用加速度计传感器来感知穿层响应信号时,随着侵彻速度越高、长径比越大,噪声信号和穿层信号粘连就越严重。针对于高速侵彻硬目标的计层难题,本文开展了侵彻计层问题的研究。主要工作如下:1.提出一种用于侵彻引信的磁敏感侵彻计层方法,该方法通过在侵彻引信内部放置磁钢阵列,产生激励磁场。当战斗部侵彻导磁性硬目标时,导磁性硬目标会引起战斗部尾部侵彻引信内部的磁场发生变化,磁场的变化具有明显的特征,可作为穿层响应信号。同时,在侵彻引信内部放置磁传感器检测磁场的变化,输出穿层响应信号,对信号的个数进行计数,实现计层。2.根据所提出侵彻引信磁敏感计层方法,采用有限元分析软件ANSYS,数值模拟的方法对侵彻弹侵彻目标模型进行原理可行性分析,建立了侵彻战斗部模型和钢筋混凝土板的模型,同时,进行了侵彻战斗部的穿层过靶的仿真计算。3.设计了磁敏感侵彻计层电路,包括高精度的侵彻引信电源电路、磁传感器采集信号电路、复位电路、偏置电流源电路、仪表放大器电路和微控制器电路。同时,搭建基于STM32芯片为核心的信号处理电路。4.搭建实验装置,模拟引信穿层实验。使用钢网模拟钢筋混凝土靶板,进行了静态半实物测试,实验结果表明:采用磁敏感方法的实验和仿真一致,其误差为1μT,实现了侵彻引信的计层。
高志刚[10]（2019）在《钢丝绳应力与损伤磁记忆信号量化关系研究》文中研究指明钢丝绳广泛应用于矿山、建筑、桥梁等工程领域,在长期高频工作中,存在磨损、断丝、强度值下降、锈蚀等缺陷,如果不能及时检测替换,钢丝绳一旦破断,会造成重大事故。目前金属磁记忆检测作为一种新兴的钢丝绳无损检测技术,可对钢丝绳应力集中及缺陷部位进行定位,但对其应力状态及损伤程度的量化关系研究不足。针对钢丝绳应力状态及损伤程度的量化关系问题,本文以磁机械效应为理论基础,以试验和数值仿真技术为手段,通过“丝—股—绳”空间形态由简单到复杂的试验研究思路,对钢丝绳不同应力状态和损伤程度的磁记忆信号变化规律做了深入研究,系统证明了磁机械效应、力-磁耦合理论和磁偶极子模型理论,并针对“丝”、“股”、“绳”状态提出了相对应的磁记忆信号判别特征量,为钢丝绳磁记忆检测提供重要的理论依据。针对单丝不同缺陷参数及单丝不同受力状态下磁记忆信号强度及应力相关关系问题,开展了不同缺陷参数（缺陷宽度b=lmm、2mm、3mm,缺陷深度h=0.1d、0.2d、0.3d）下的单丝拉伸试验、单丝弯曲和扭转试验,获得了不同缺陷参数下及不同受力状态下单丝各截面应力,同时应用磁记忆涡流检测仪监测各荷载步下,试件随荷载增加时的磁记忆信号变化全过程,获得单丝各截面的法向漏磁场强度及单丝磁记忆特征量,系统分析单丝各截面应力在不同缺陷参数下及不同受力状态下磁记忆信号变化特征,得出峰值及过零点现象可判别试件的缺陷位置,缺陷深度变化对磁信号幅值的影响较大;过零点位置结合梯度值曲线的极值位置可准确的定位试件缺陷位置;不对称弯曲应力下的磁记忆信号突变极值点现象,可判别钢丝受弯时危险截面位置;磁记忆信号曲线在塑性扭转阶段的突变极值点可判断损伤位置,磁记忆信号增量均方差关系曲线可划分单丝塑性扭转受力阶段危险区段,可将曲线极小值点作为单丝扭转破坏前的预警点。针对单股钢丝绳不同缺陷工况下磁记忆信号特征量与钢绞线损伤判别方法问题,开展不同缺陷深度下钢绞线试件的拉伸试验,监测试件表面缺陷位置及光滑位置处在不同荷载等级下的磁记忆信号变化,获得试件的整体磁记忆信号与荷载的对应关系,发现单纯利用磁记忆信号曲线过零点现象并不能够准确判别钢丝绳缺陷位置,梯度曲线极值点判别方法在初始状态时准确率较高,在加载阶段判别效果不明显。采用增量分析法绘制各级荷载下磁记忆信号曲线,明确构件的增量幅值阈值,揭示增量幅值阈值与构件工作状态的内在关联,建立了基于增量幅值阈值的带损伤钢绞线承载力安全状态判别方法。针对钢丝绳不同断丝工况下整绳拉伸应力与磁记忆信号强度演化规律问题,开展无断丝及不同断丝工况下钢丝绳整绳拉伸试验,监测不同荷载等级下不同工况钢丝绳磁记忆信号变化,对比分析无断丝和有断丝钢丝绳磁记忆信号曲线,发现断丝数量对磁记忆信号影响较为显着。通过磁记忆信号曲线和梯度曲线的最大极值点判别了整绳的损伤位置,并通过绘制的增量均方差曲线对钢丝绳的受力状态进行界定,明确了不同工况下整绳拉伸应力与磁记忆信号强度演化规律,完成了钢丝绳早期预警工作。将缺陷及断丝诱发的钢丝绳损伤判别视为钢丝绳应力变化导致磁记忆信号改变的问题,基于磁机械效应及力-磁耦合理论,考虑弹性阶段及塑性阶段磁特性参数（磁导率、矫顽力）随铁磁构件应力变化的不同规律,创新性地提出考虑磁导率和矫顽力影响的力-磁耦合修正模型。利用APDL语言编制数值程序,与试验结果相比,发现改进模型可以较好地分析受扭钢丝的力-磁耦合模拟问题。
二、仪表受外磁场影响的试验装置（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、仪表受外磁场影响的试验装置（论文提纲范文）
（1）高速漏磁检测技术中若干关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.1.1 课题研究的目的 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 漏磁检测技术国内外研究现状 |
| 1.3 在线漏磁检测技术发展现状 |
| 1.3.1 检测速度对漏磁检测的影响 |
| 1.3.2 高速漏磁检测方法的研究 |
| 1.4 当前存在的问题及论文主要研究内容 |
| 1.4.1 存在的问题及分析 |
| 1.4.2 论文主要研究内容 |
| 1.5 论文整体结构 |
| 第2章 漏磁检测技术及速度效应基础理论研究 |
| 2.1 漏磁检测技术原理 |
| 2.1.1 物质磁化特性分析 |
| 2.1.2 缺陷漏磁场产生机理 |
| 2.2 缺陷漏磁场分析方法 |
| 2.2.1 理论解析模型 |
| 2.2.2 有限元数值分析模型 |
| 2.3 速度效应理论研究 |
| 2.3.1 微观磁滞效应影响研究 |
| 2.3.2 宏观涡流效应影响研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 管道漏磁内检测速度效应研究 |
| 3.1 管道漏磁内检测原理 |
| 3.2 材料磁化滞后对缺陷信号影响分析 |
| 3.3 缺陷信号特征受涡流效应影响规律分析 |
| 3.3.1 涡流产生机理及分布特性 |
| 3.3.2 涡流磁场对管壁磁化状态影响 |
| 3.3.3 涡流效应对缺陷信号影响 |
| 3.4 实验研究及分析 |
| 3.4.1 检测速度对缺陷检测影响验证 |
| 3.4.2 不同尺寸缺陷信号特征受速度影响验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 管道漏磁外检测速度效应研究 |
| 4.1 管道漏磁外检测原理 |
| 4.1.1 管道外检测结构特点 |
| 4.1.2 磁化线圈磁场分布规律 |
| 4.2 速度效应引起的涡流分布规律分析 |
| 4.2.1 涡流效应产生机理 |
| 4.2.2 涡流效应影响因素分析 |
| 4.3 涡流效应对缺陷检测影响 |
| 4.3.1 管壁磁化状态受涡流磁场影响 |
| 4.3.2 缺陷信号分布特点研究 |
| 4.4 实验研究及分析 |
| 4.4.1 高速漏磁检测实验系统的设计 |
| 4.4.2 实验过程及结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 饱和磁场建立过程及对缺陷检测影响研究 |
| 5.1 饱和磁场建立过程分析 |
| 5.1.1 磁场响应模型 |
| 5.1.2 磁场建立过程计算 |
| 5.2 磁场建立过程影响因素分析 |
| 5.2.1 磁场强度对管壁磁场建立过程影响规律分析 |
| 5.2.2 电导率对管壁磁场建立过程影响规律分析 |
| 5.3 磁化滞后时间对缺陷检测影响分析 |
| 5.3.1 磁化滞后时间对缺陷检测的影响 |
| 5.3.2 励磁场强度对缺陷检测的影响 |
| 5.4 实验研究及分析 |
| 5.4.1 励磁场强度对缺陷检测影响实验验证 |
| 5.4.2 励磁场强度对提高检测速度的实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于多级磁化的高速漏磁检测方法研究 |
| 6.1 多级磁化理论模型 |
| 6.1.1 多级磁化模型结构 |
| 6.1.2 模型有效性理论分析 |
| 6.2 多级磁化方法有效性仿真研究 |
| 6.2.1 线圈磁场分布特性及参数选择分析 |
| 6.2.2 涡流抑制特性和缺陷检测能力分析 |
| 6.3 实验研究及分析 |
| 6.3.1 多级磁化实验平台建立 |
| 6.3.2 实验结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于磁弹效应和磁电层合材料的在役钢结构应力监测研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目次 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外应力检测方法的研究现状 |
| 1.2.1 常规应力检测方法 |
| 1.2.2 磁性应力无损检测技术 |
| 1.3 本文的主要研究工作 |
| 第2章 EME应力传感器的提出与基本理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 铁磁材料的磁弹效应——应力对铁磁材料磁化影响的主要机理 |
| 2.2.1 常用磁学物理量 |
| 2.2.2 铁磁材料的磁特性曲线介绍 |
| 2.2.3 磁性及磁性材料的分类 |
| 2.2.4 应力对钢结构磁性的影响 |
| 2.3 磁电层合材料的磁电原理 |
| 2.3.1 磁电材料与磁电效应 |
| 2.3.2 磁电层合材料 |
| 2.3.3 智能磁电传感元件及其性能测试实验 |
| 2.4 EME应力传感器的基本原理 |
| 2.5 EME应力传感器的设计 |
| 2.5.1 励磁场场源及磁化方式的选择 |
| 2.5.2 励磁线圈内磁场的分析 |
| 2.5.3 激励电流设计 |
| 2.5.4 EME应力传感器的其它部分设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 EME应力传感器的仿真模型研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 EME应力传感器系统模型的建立过程 |
| 3.3 铁磁材料的磁弹模型仿真 |
| 3.3.1 常见的磁滞模型介绍 |
| 3.3.2 Jiles-Atherton(J-A)模型及改进的J-A模型 |
| 3.4 基于ANSYS有限元耦合电磁场的磁场分布模拟 |
| 3.4.1 电磁场基本理论 |
| 3.4.2 磁弹电模型中需要特殊考虑的问题 |
| 3.4.3 EME应力传感器的检测信号模拟 |
| 3.5 磁电层合材料的磁电原理模型及计算 |
| 3.5.1 磁电材料的磁电等效电路法 |
| 3.5.2 磁电电压系数的计算 |
| 3.6 EME应力传感器仿真模型的总结及算例 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 EME应力传感器的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 EME应力传感器监测系统的设计 |
| 4.2.1 基于LabVIEW平台的应力监测系统 |
| 4.2.2 磁弹仪的设计 |
| 4.3 实验室小型构件实验 |
| 4.3.1 直径12mm的45#钢钢棒 |
| 4.3.2 直径12mm的HRB335钢筋 |
| 4.3.3 直径50mm的Q345钢棒 |
| 4.4 实验室大型构件——型号为PES(C)7-151的钢缆索足尺实验 |
| 4.4.1 实验内容 |
| 4.4.2 初步实验的采集信号分析及物理机理 |
| 4.4.3 钢缆索的正式拉力实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 EME应力传感器及监测系统的工程应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 椒江二桥中的索力监测 |
| 5.2.1 应力监测系统的设计概况 |
| 5.2.2 钢缆索的索厂实索标定实验 |
| 5.2.3 斜拉桥索力的现场校核实验 |
| 5.2.4 永久安装与保护措施 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 EME应力传感器应用的影响因素研究及环境适应性分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 钢结构材料的磁性主要影响因素 |
| 6.2.1 钢结构材料的化学成分和组织结构的基础知识 |
| 6.2.2 化学成分对磁性的影响 |
| 6.2.3 结晶结构对磁性的影响 |
| 6.2.4 金相组织及热处理方式对磁性的影响 |
| 6.2.5 其它加工工艺对磁性的影响 |
| 6.3 钢结构材料的金相组织与磁畴结构观察实验 |
| 6.3.1 实验的主要设备与仪器 |
| 6.3.2 实验样品的制备 |
| 6.3.3 实验的观察结果 |
| 6.4 磁特性测量实验 |
| 6.4.1 磁特性测量方法介绍 |
| 6.4.2 实验的主要设备与仪器 |
| 6.4.3 实验内容及结果 |
| 6.5 温度对系统测量精度的影响 |
| 6.5.1 温度对应力测量的影响因素 |
| 6.5.2 温度对铁磁性材料磁特性的影响机理 |
| 6.5.3 钢结构材料的磁特性随温度变化的研究实验 |
| 6.6 传感器的环境适应性分析 |
| 6.6.1 电磁兼容性(EMC)设计 |
| 6.6.2 提高EMC设计的措施 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 本文的主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（3）工频外磁场对电子式电能表的影响（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 工频外磁场对电能表影响的原理 |
| 2 误差分析 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 附加误差与相位差的关系 |
| 3.2 不同型号电能表的附加误差 |
| 4 结语 |
（4）外部载荷作用下管道裂纹检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外弱检测技术研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题研究的主要内容及论文的章节安排 |
| 1.3.1 课题研究的主要内容 |
| 1.3.2 论文的章节安排 |
| 第2章 裂纹处弱磁信号理论研究 |
| 2.1 弱磁检测的基础理论 |
| 2.1.1 铁磁材料弱磁检测的基本物理量 |
| 2.1.2 磁机械效应 |
| 2.1.3 磁介质 |
| 2.1.4 磁滞回线 |
| 2.1.5 铁磁体能量理论体系 |
| 2.2 弱磁检测分析模型 |
| 2.2.1 弱磁法的力磁耦合模型 |
| 2.2.2 非均匀裂纹弱磁信号磁荷模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 裂纹弱磁检测仿真分析 |
| 3.1 裂纹处弱磁信号特征 |
| 3.1.1 静力学模型 |
| 3.1.2 管道裂纹静磁学模型 |
| 3.1.3 裂纹弱磁信号特征分析 |
| 3.2 裂纹处弱磁信号特征影响因素分析 |
| 3.2.1 管道内压对裂纹处弱磁信号影响 |
| 3.2.2 裂纹深度对裂纹处弱磁信号影响 |
| 3.2.3 裂纹深度对裂纹处弱磁信号影响 |
| 3.3 裂纹取向对裂纹处弱磁信号影响 |
| 3.4 外磁场对弱磁信号影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 实验与结果分析 |
| 4.1 管材弱磁信号力磁关系实验 |
| 4.2 含不同尺寸裂纹管道打压实验 |
| 4.2.1 不同载荷下裂纹弱磁信号分析 |
| 4.2.2 不同尺寸裂纹弱磁信号分析 |
| 4.3 不同方向裂纹弱磁信号分析 |
| 4.4 管道裂纹扩展后弱磁信号变化 |
| 4.5 外磁场磁化实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（5）钢结构磁力耦合应力检测基本理论及应用技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 磁性的起源 |
| 1.1.2 磁性的分类 |
| 1.1.3 铁磁材料的分类 |
| 1.1.4 铁磁材料的畴结构 |
| 1.1.5 若干磁力效应及超磁致伸缩材料应用简介 |
| 1.2 目前国内外磁力耦合问题的研究现状 |
| 1.3 目前钢铁材料结构构件应力检测研究现状 |
| 1.3.1 有损应力检测法 |
| 1.3.2 无损应力检测法 |
| 1.4 钢结构磁力耦合应力检测问题的提出及意义 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 钢结构磁力耦合应力检测的基础理论 |
| 2.1 铁磁晶体内的相互作用能 |
| 2.1.1 交换作用能、外磁场能和退磁场能 |
| 2.1.2 磁晶各向异性能 |
| 2.1.3 磁性与弹性的相互作用能(磁弹性能和应力能) |
| 2.2 磁畴及磁畴壁 |
| 2.2.1 铁磁晶体内磁畴的形成 |
| 2.2.2 磁畴壁 |
| 2.2.3 铁磁材料的磁化过程 |
| 2.3 影响磁畴运动的因素 |
| 2.4 应力对磁畴壁的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钢结构磁力耦合本构关系的研究 |
| 3.1 受力钢结构构件相对磁导率变化与应力关系的磁力学模型 |
| 3.1.1 磁力学模型的建立 |
| 3.1.2 应力列磁导率的影响分析 |
| 3.2 应力对起始磁化率的影响关系 |
| 3.2.1 应力能 |
| 3.2.2 由应力各向异性决定的可逆磁化矢量转动过程 |
| 3.3 单向应力状态下磁应变的分离 |
| 3.3.1 应力与外磁场同方向时的磁弹耦合影响 |
| 3.3.2 应力与外磁场不同方向时的磁弹性耦合影响 |
| 3.4 考虑磁滞时应变(应力)对磁化方向的影响 |
| 3.5 磁致伸缩材料的应力感知机理 |
| 3.5.1 磁致伸缩效应及其产生机理 |
| 3.5.2 磁致伸缩材料的磁场—伸缩—力耦合传感方程 |
| 3.6 钢结构拉压杆磁力耦合本构关系 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 Q235钢杆的磁力耦合试验研究 |
| 4.1 Q235钢拉压杆磁力耦合试验 |
| 4.1.1 试件加工与制作、加载及试验设备 |
| 4.1.2 试验目的 |
| 4.2 试验结果及讨论 |
| 4.3 试验所得磁滞回线与钢结构拉压杆磁力耦合本构关系的定性比较 |
| 4.4 试验结果的计算分析及磁力对应关系曲线的建立 |
| 4.4.1 磁导率的分析计算及磁导率—应力对应关系曲线的建立 |
| 4.4.2 本次试验测试最佳激励外磁场区间的确定 |
| 4.5 耦合场参数A分析及计算 |
| 4.6 磁导率受应力和外磁场双参数影响时的数值回归分析计算 |
| 4.7 对试验及试验设备的改进建议 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 有限元ANSYS程序模拟分析 |
| 5.1 与本文研究相关的有限元ANSYS程序数值模拟分析概述 |
| 5.1.1 选用ANSYS进行数值分析的背景 |
| 5.1.2 ANSYS电磁场分析 |
| 5.1.3 ANSYS非线性分析 |
| 5.2 ANSYS结构—磁耦合场分析 |
| 5.3 单元选择 |
| 5.4 用ANSYS进行磁力耦合数值模拟的求解过程 |
| 5.5 有限元ANSYS计算结果及分析 |
| 5.5.1 ANSYS程序计算结果及讨论 |
| 5.5.2 改进的有限元模拟计算结果及分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于磁力耦合的钢结构应力检测技术研究 |
| 6.1 利用逆磁致伸缩效应检测钢铁结构应力状态 |
| 6.1.1 基于逆磁致伸缩效应的应力检测原理 |
| 6.1.2 磁致伸缩及逆效应用于磁弹性测力传感器 |
| 6.1.3 威德曼效应及其逆效应应用于测力及扭矩 |
| 6.2 Barkhausen效应检测铁磁类材料结构构件的机理和应用 |
| 6.2.1 Barkhausen效应应力检测机理 |
| 6.2.2 Barkhausen效应应力检测应用 |
| 6.2.3 利用Barkhausen效应测定土木结构构件工作应力的研究现状 |
| 6.3 钢结构应力状态的磁记忆检测原理及应用 |
| 6.3.1 磁记忆检测方法在汽轮机叶片上的应用 |
| 6.3.2 磁记忆检测方法在对接焊缝中的应用 |
| 6.4 用磁声法MAE检测钢结构构件应力的机理和应用 |
| 6.4.1 磁声发射MAE应力检测机理 |
| 6.4.2 应用MAE进行应力的检测 |
| 6.5 应力致磁各向异性法SMA(Stress-induced Magnetic Anisotropy) |
| 6.6 磁测应力技术的对比及对钢结构磁力耦合应力检测的启示 |
| 6.7 实用磁化和测磁器件的选择建议 |
| 6.7.1 磁化分析及器件选择建议 |
| 6.7.2 磁场测量原理和元件的比较 |
| 6.7.3 实用测磁设备选择建议 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 实现钢结构磁力耦合应力检测的相关关键技术初探 |
| 7.1 实现应力检测的关键技术及其关键问题分析 |
| 7.2 磁化技术 |
| 7.3 磁性应力检测中的磁信号测量技术 |
| 7.4 磁性应力检测中的信号处理技术 |
| 7.5 数字化电磁应力检测信号的频域数字滤波 |
| 7.6 磁测抗干扰技术 |
| 7.7 关于退磁方法的讨论 |
| 7.8 本章小结 |
| 第8章 结论 |
| 8.1 本文研究的结论 |
| 8.2 存在的问题及后续研究的重点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 附表：Q235钢杆的磁力耦合试验H-B曲线正值段数值对应表 |
（6）电能表恒定磁场抗扰度试验装置的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 概述 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 电能表与磁场的关系 |
| 1.3 抗扰度试验装置的现状 |
| 1.4 本文研究的目的和意义 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 恒定磁场对电子式电能表影响的理论分析 |
| 2.1 电子式电能表的工作原理 |
| 2.1.1 电子式电能表工作原理框图 |
| 2.1.2 电子式电能表输入变换电路 |
| 2.1.3 电子式电能表乘法器原理 |
| 2.1.4 电子式电能表电压频率转换器原理 |
| 2.1.5 电子式电能表分频计数器原理 |
| 2.1.6 电子式电能表显示器原理 |
| 2.2 恒定磁场对电子式电能表影响的理论分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 传统的手动恒定磁场抗扰度试验 |
| 3.1 恒定磁场抗扰度试验的行业标准 |
| 3.2 传统的恒定磁场抗扰度试验的步骤 |
| 3.2.1 传统恒定磁场抗扰度的试验设备 |
| 3.2.2 传统恒定磁场抗扰度的试验内容和步骤 |
| 3.3 传统的恒定磁场抗扰度试验的优缺点 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 恒定磁场抗扰度试验装置的设计与实现 |
| 4.1 自动化技术简介 |
| 4.1.1 机械手选择 |
| 4.2 编程环境概述 |
| 4.2.1.NET概述 |
| 4.2.2 C#语言概述 |
| 4.2.3 Visual Studio 2008概述 |
| 4.3 恒定磁场抗扰度试验装置的设计 |
| 4.3.1 恒定磁场抗扰度试验机械手的设计 |
| 4.3.2 恒定磁场抗扰度试验专用软件的设计 |
| 4.4 恒定磁场抗扰度自动化试验装置的实现 |
| 4.4.1 恒定磁场抗扰度试验装置的实现原理 |
| 4.5 恒定磁场抗扰度自动化试验装置的系统介绍 |
| 4.5.1 试验装置型号及其含义 |
| 4.5.2 试验装置功能及其技术特点 |
| 4.5.3 试验装置外形及其结构部件 |
| 4.5.4 试验装置基本性能指标 |
| 4.5.5 恒定磁场影响自动化试验的内容和步骤 |
| 4.5.6 系统全貌和试验结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 试验装置自动定位敏感点的部分程序 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）矿井提升钢丝绳的动态检测与故障诊断方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题意义 |
| 1.2 钢丝绳无损检测的研究现状 |
| 1.3 研究目标 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 研究内容 |
| 2 钢丝绳永磁励磁装置的设计研究 |
| 2.1 钢丝绳缺陷漏磁检测原理分析 |
| 2.2 钢丝绳内外断丝断口的漏磁场分析 |
| 2.3 钢丝绳缺陷漏磁检测的有限元分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 钢丝绳检测试验平台与漏磁信号采集系统设计 |
| 3.1 可调式变工况试验装置设计 |
| 3.2 多级环形检测装置的设计 |
| 3.3 多通道快速数据采集处理系统设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于漏磁信号检测的钢丝绳缺陷试验研究 |
| 4.1 缺陷钢丝绳的漏磁信号实验研究 |
| 4.2 基于三维可视化的漏磁信号分析 |
| 4.3 基于前端漏磁检测的钢丝绳机器视觉识别方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 钢丝绳缺陷漏磁信号的特征提取方法研究 |
| 5.1 双树复小波变换理论分析 |
| 5.2 基于DT-CWT的漏磁信号消噪方法 |
| 5.3 基于DT-CWT的漏磁信号趋势项消除方法 |
| 5.4 基于DT-CWT与模极大值的漏磁信号特征点提取方法 |
| 5.5 基于PPPCA的漏磁信号特征评价方法 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 基于极限学习机的钢丝绳缺陷定量识别方法研究 |
| 6.1 极限学习机理论分析 |
| 6.2 变步长结构增长极限学习机算法 |
| 6.3 改进型粒子群参数优化算法 |
| 6.4 IPSO-VSI-ELM分类模型 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）油田套损磁测应力检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 创新点摘要 |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 套损现状及研究的意义 |
| 1.2.1 国内典型油田套损现状 |
| 1.2.2 问题提出及研究意义 |
| 1.3 套损机理研究现状 |
| 1.4 套损检测技术现状 |
| 1.4.1 金属套管磁记忆应力检测测井技术 |
| 1.4.2 金属套管磁测应力检测测井技术 |
| 1.4.3 金属套管光纤传感器应力检测测井技术 |
| 1.5 检测套损应力急需解决的问题 |
| 1.6 论文主要研究内容及结构安排 |
| 1.6.1 主要研究内容 |
| 1.6.2 论文结构安排 |
| 第二章 油水井套管受力分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 油水井套管受简单力的力学模型 |
| 2.2.1 轴向拉伸和压缩 |
| 2.2.2 套管受剪切力作用 |
| 2.2.3 扭转力作用 |
| 2.2.4 套管受弯曲力的作用 |
| 2.3 套管受均匀外力联合作用的力学模型 |
| 2.4 套管受非均匀外挤压力的力学模型 |
| 2.5 应力有限元数值模拟 |
| 2.5.1 ANSYS有限元模拟 |
| 2.5.2 外力作用下有限元模拟 |
| 2.5.3 套管受复杂力时有限元模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 磁测应力检测机理及传感器研制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铁磁材料的基本磁特性 |
| 3.2.1 磁性起源 |
| 3.2.2 磁性的分类 |
| 3.2.3 铁磁材料的分类 |
| 3.3 物质的自发磁化与磁畴结构 |
| 3.3.1 自发磁化 |
| 3.3.2 磁畴结构 |
| 3.4 铁磁材料的技术磁化 |
| 3.4.1 磁化曲线 |
| 3.4.2 磁化过程的磁化机制 |
| 3.4.3 影响磁畴运动的因素 |
| 3.4.4 磁滞回线 |
| 3.5 应力（应变）对铁磁材料磁化过程中磁特性的影响机理 |
| 3.5.1 磁致伸缩效应 |
| 3.5.2 压磁效应——应变（应力）对磁化的影响 |
| 3.6 磁测法应力测试原理 |
| 3.7 应力检测传感器设计 |
| 3.7.1 压磁材料的基本性能 |
| 3.7.2 传感器的工作原理及结构设计 |
| 3.8 应力检测传感器参数实验确定 |
| 3.8.1 传感器参数的实验确定 |
| 3.8.2 传感器与工件间隙的处理办法 |
| 3.8.3 传感器的励磁信号 |
| 3.9 信号拾取电路研究 |
| 3.9.1 绕组反相直接串联取样电路 |
| 3.9.2 绕组同相串联电阻网络平衡电路 |
| 3.9.3 整流滤波差动取样电路 |
| 3.9.4 整流滤波叠加直流桥式取样电路 |
| 3.9.5 交流桥式整流滤波叠加取样电路 |
| 3.9.6 传感器电路及其性能测试 |
| 3.10 本章小结 |
| 第四章 磁测应力测井仪器研制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 金属套管内磁应力信号检测装置研制 |
| 4.2.1 磁应力检测样机研制 |
| 4.2.2 磁测应力测井仪器技术原理 |
| 4.2.3 套管应力测量故障诊断系统设计 |
| 4.3 仪器的研制与定标 |
| 4.4 仪器的技术水平 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 磁测应力测井仪器应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 金属板试件加力实验 |
| 5.3 金属套管受力实验 |
| 5.3.1 单侧加压 |
| 5.3.2 单对称侧加压 |
| 5.3.3 金属套管三点折弯实验 |
| 5.3.4 金属套管内/外环压实验 |
| 5.4 磁应力检测实验装置 |
| 5.5 资料解释的方法研究 |
| 5.5.1 常规资料的解释 |
| 5.5.2 平面矢量分析解释模式 |
| 5.5.3 应力信息成像技术探讨 |
| 5.5.4 套损判据及套损符合率分析 |
| 5.5.5 磁测应力方法与资料解释的特点 |
| 5.6 磁测应力测井仪器应用效果及仪器性能指标 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间主持和参与的科研项目 |
| 致谢 |
（9）磁敏感侵彻计层方法的仿真与模拟实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 硬目标侵彻引信的研究状况 |
| 1.2.1 侵彻引信国外研究情况 |
| 1.2.2 侵彻引信国内研究情况 |
| 1.3 磁探测现状 |
| 1.4 论文的研究内容及章节 |
| 2 磁敏感侵彻计层方法的原理及建模仿真 |
| 2.1 磁敏感侵彻计层方法的原理 |
| 2.2 磁敏感侵彻计层建模 |
| 2.2.1 磁敏感侵彻战斗部建模 |
| 2.2.2 钢筋混凝土板目标建模 |
| 2.3 一层目标靶板的穿层仿真计算 |
| 2.4 三层目标靶板穿层仿真计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 磁敏感侵彻计层系统硬件设计 |
| 3.1 侵彻引信电源 |
| 3.2 磁传感器采集信号电路 |
| 3.3 磁传感器复位电路 |
| 3.4 磁传感器偏置电流源电路 |
| 3.5 高速仪表放大电路 |
| 3.6 微控制器电路设计 |
| 3.6.1 微控制器芯片选型 |
| 3.6.2 微控制器电路设计 |
| 3.7 数据存储Flash设计 |
| 3.7.1 Flash芯片选型 |
| 3.7.2 Flash存储电路设计 |
| 3.8 串口通信电路 |
| 3.9 磁敏感侵彻计层方案的系统PCB电路板 |
| 3.10 本章小结 |
| 4 磁敏感侵彻计层系统软件设计 |
| 4.1 系统软件设计总体方案 |
| 4.2 系统软件设计 |
| 4.2.1 AD采样 |
| 4.2.2 Flash存储 |
| 4.2.3 串口通信 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 磁敏感侵彻计层系统的测试与实验 |
| 5.1 侵彻引信装置 |
| 5.2 磁敏感侵彻计层系统测试 |
| 5.2.1 引信电源验证 |
| 5.2.2 磁传感器采集信号、仪表放大验证 |
| 5.2.3 复位电路验证 |
| 5.2.4 偏置电流源电路验证 |
| 5.2.5 AD、串口通信验证 |
| 5.2.6 磁传感器、AD、串口通信验证 |
| 5.2.7 Flash存储电路读写验证 |
| 5.3 侵彻模拟实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 存在的问题及展望 |
| 参考文献 |
| 硕士学位期间发表的专利 |
| 致谢 |
（10）钢丝绳应力与损伤磁记忆信号量化关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 钢丝绳检测的背景及意义 |
| 1.2 传统钢丝绳无损检测技术简介 |
| 1.3 金属磁记忆检测技术研究现状 |
| 1.3.1 金属磁记忆检测技术的理论研究 |
| 1.3.2 金属磁记忆效应力学性能试验研究现状 |
| 1.3.3 金属磁记忆检测应用研究现状 |
| 1.4 钢丝绳磁记忆检测存在的问题 |
| 1.5 研究内容与技术路线 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 1.6 本章小节 |
| 2 钢丝绳磁记忆检测技术理论基础 |
| 2.1 铁磁物质的磁性 |
| 2.1.1 铁磁物体的自发磁化和磁化特性 |
| 2.1.2 磁晶体的各向异性 |
| 2.1.3 磁致伸缩与磁弹性能 |
| 2.1.4 磁畴 |
| 2.1.5 位错与滑移 |
| 2.2 钢丝绳磁记忆检测方法的原理 |
| 2.2.1 钢丝绳磁机械效应模型 |
| 2.2.2 力-磁耦合的金属磁记忆检测机理 |
| 2.2.3 缺陷及应力集中位置的磁偶极子模型 |
| 2.3 钢丝绳磁记忆特征量 |
| 2.4 钢丝绳磁记忆检测仪器原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于磁记忆的钢丝绳单丝受力与缺陷关系研究 |
| 3.1 带缺陷单丝拉伸磁记忆检测试验研究 |
| 3.1.1 试验方案 |
| 3.1.2 不同缺陷深度处磁记忆信号及特征量分析 |
| 3.1.3 不同缺陷宽度处磁记忆信号及特征量分析 |
| 3.2 单丝反复弯曲状态下的磁记忆信号试验研究 |
| 3.2.1 试验方案 |
| 3.2.2 试验结果分析(d=2.36mm) |
| 3.2.3 试验结果分析(d=1.68mm) |
| 3.2.4 反复弯曲试验应力集中处磁记忆信号分析 |
| 3.3 单丝扭转状态下的磁记忆信号试验研究 |
| 3.3.1 试验方案 |
| 3.3.2 1~#试件（d=2.73mm）试验结果分析 |
| 3.3.3 2~#试件（d=2.36mm）试验结果分析 |
| 3.3.4 3#试件（d=1.68mm）试验结果分析 |
| 3.3.5 单丝扭转状态下的磁记忆信号特征量表征分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于磁记忆的钢绞线拉伸应力与缺陷关系研究 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 加载方案 |
| 4.1.3 磁记忆检测 |
| 4.2 磁记忆信号分析 |
| 4.2.1 1~#试件（h=0.1d）分析 |
| 4.2.2 2~#试件（h=0.2d）分析 |
| 4.2.3 3~#试件（h=0.3d）分析 |
| 4.3 整绳增量幅值特征量判别方法研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于磁记忆的钢丝绳整绳拉伸应力与断丝关系研究 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 加载方案 |
| 5.1.3 试件制作 |
| 5.1.4 磁记忆检测 |
| 5.2 磁记忆信号分析 |
| 5.2.1 0~#无缺陷整股钢丝磁记忆信号分析 |
| 5.2.2 1~#试件整股钢丝磁记忆信号分析 |
| 5.2.3 2~#试件整股钢丝磁记忆信号分析 |
| 5.2.4 3~#试件整股钢丝磁记忆信号分析 |
| 5.2.5 4~#试件整股钢丝磁记忆信号分析 |
| 5.3 不同断丝数量试件磁记忆信号及特征量横向对比分析 |
| 5.3.1 同一荷载条件下,不同断丝数量试件磁记忆信号对比分析 |
| 5.3.2 磁记忆信号特征量分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 钢丝绳力-磁耦合数值模拟研究 |
| 6.1 力-磁耦合数值模拟 |
| 6.2 带预制缺陷钢丝绳单丝拉伸力-磁耦合模拟 |
| 6.2.1 力-磁耦合模型 |
| 6.2.2 有限元模型的建立 |
| 6.2.3 加载及求解 |
| 6.2.4 模拟结果 |
| 6.2.5 模拟结果与试验对比 |
| 6.3 钢丝绳单丝扭转力-磁耦合模拟 |
| 6.3.1 修正的力-磁耦合本构 |
| 6.3.2 有限元模型的建立 |
| 6.3.3 施加荷载及求解 |
| 6.3.4 模拟结果 |
| 6.3.5 模拟结果与试验对比 |
| 6.4 钢丝绳力-磁耦合模拟 |
| 6.4.1 钢丝绳几何模型的建立 |
| 6.4.2 钢丝绳力学结果分析 |
| 6.4.3 未施加荷载时钢丝绳静磁场分析结果 |
| 6.4.4 钢丝绳力-磁耦合分析 |
| 6.4.5 模拟结果与试验结果对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、仪表受外磁场影响的试验装置（论文参考文献）
- [1]高速漏磁检测技术中若干关键问题研究[D]. 耿浩. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [2]基于磁弹效应和磁电层合材料的在役钢结构应力监测研究[D]. 张茹. 浙江大学, 2014(08)
- [3]工频外磁场对电子式电能表的影响[J]. 周碧红,石雷兵,韩志强,江习. 上海计量测试, 2011(06)
- [4]外部载荷作用下管道裂纹检测技术研究[D]. 刘子淇. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [5]钢结构磁力耦合应力检测基本理论及应用技术研究[D]. 王威. 西安建筑科技大学, 2005(09)
- [6]电能表恒定磁场抗扰度试验装置的设计与实现[D]. 王林. 河南科技大学, 2015(02)
- [7]矿井提升钢丝绳的动态检测与故障诊断方法研究[D]. 赵志科. 中国矿业大学, 2018(02)
- [8]油田套损磁测应力检测技术研究[D]. 刘开绪. 东北石油大学, 2016(01)
- [9]磁敏感侵彻计层方法的仿真与模拟实验研究[D]. 苏思友. 西安工业大学, 2019(03)
- [10]钢丝绳应力与损伤磁记忆信号量化关系研究[D]. 高志刚. 西安科技大学, 2019(01)