Разработка методов и средств измерения механических напряжений на основе необратимых и квазиобратимых магнитоупругих явлений

• Автор: Бахарев, Михаил Самойлович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 321 с. : ил.

1. Методы неразрушающего контроля механических

напряжений в металлоконструкциях

1.1 Рентгеновские методы

1.2. Ультразвуковые методы

^ 1.3. Тепловые методы

1.4. Использование магнитрупругого эффекта для измерения

механических напряжений

1.4.1. Анизотропный магнитоупругий датчик

1.4.2. Магнитомодуляционные измерители механических напряжений

1.4.3. Магнитострикционный метод измерения механических напряжений

* ' 1.4.4. Использование гармонического анализа сигнала для измерения

механических напряжений
1.4.5. Эффект Баркгаузена
1.5. Коэрцитиметрический метод измерения механических напряжений
1.6. Метод тензодобавок
1.7. Магнитоупругая память магнетиков и ее использование для измерения силового воздействия
I 1.8. Анализ методов измерения механических напряжений и задачи
исследований
2. Зависимость коэрцитивной силы малоуглеродистых сталей от величины одноосных механических напряжений
2.1. Образцы для исследования
2.2. Методика измерения коэрцитивной силы Нс
2.2.1. Влияние краевого эффекта на результаты измерений коэрцитивной
г силы Нс

2.2.2. Влияние предварительной намагниченности образца на результаты
измерения коэрцитивной силы Нс
2.3. Влияние величины зазора на результаты измерения тока
размагничивания ненагруженных сталей
2.4. Влияние упругих механических напряжений при растяжении на
коэрцитивную силу малоуглеродистых сталей
2.5. Влияние вибраций на результаты измерений Нс
2.6. Точность измерения механических напряжений
2.7. Зависимость коэрцитивной силы Нс от величины напряжения для
некоторых малоуглеродистых сталей
2.8. Зависимость коэрцитивной силы от механических напряжений в
приведенной форме
2.9. Влияние растяжения и сжатия на коэрцитивную силу труб
и швеллеров
2.10. Опробование коэрцитиметрического метода измерения
механических напряжений
Выводы по главе
3. Механизмы изменения коэрцитивной силы при упругой
деформации
3.1. Влияние локальных механических напряжений
3.2. Влияние перестройки доменной структуры
3.3. Влияние магнитострикции на магнитоупругую чувствительность
коэрцитивной силы
3.4. О природе несимметричности зависимости Нс(ст) при растяжении
и сжатии
3.5. Влияние магнитоупругого изменения энергии междоменных
границ на зависимость Нс(а)
Выводы по главе 3
4. Влияние пластической деформации на структурночувствительные
магнитные параметры
4.1. Влияние пластической деформации на зависимость коэрцитивной силы от величины одноосных напряжений
4.2. Аномальное изменение магнитострикции сталей на начальных
этапах пластической деформации
5. Применение гармонического анализа в контроле механических напряжений
5.1. Зависимость ЭДС высших гармоник от величины механических напряжений
6. Необратимое и квазиобратимое изменение остаточной намагниченности при нагружении магнетика
6.1. Пьезодинамическое размагничивание образцов из высокохромистой стали
6.2. Логарифмическая аппроксимация пьезодинамического размагничивания образцов из высокохромистой стали
6.3. Пьезодинамическое размагничивание локально намагниченных участков на поверхности
малоуглеродистых сталей
6.4. Пьезодинамическое размагничивание спеченых порошковых
R-Fe соединений
6.5. Уточнение гиперболической формулы для описания пьезодинамического размагничивания
6.6. Возможности использования магнитоупругого размагничивания для неразрушающего определения предела выносливости некоторых сталей
6.6.1. Оценка предела выносливости стали 20Н2М по изменению магнитного поля рассеяния образца при его
нагружении - разгружении
6.6.2. Возможности определения предела микротекучести и связанного предела выносливости по кривым магнитоупругого
размагничивания
О 50 100 150 а,МПа
Рис. 2.2 Зависимость магнитоупругой анизотропии АНс(ст) для образца стали 09Г2С (№15).1 - при первом нагружении;2 - при двенадцатом нагружении.
С целью выяснения влияния этого фактора проводилось измерение тока размагничивания 1р при первом возрастании нагрузки и после двенадцатикратного приложения максимальной нагрузки.
Результаты измерения на образцах из стали 15ХСНД и 09Г2С приведены на (рис. 2.2) и в таблице 2.6. Из таблицы следует, что многократное нагружение уменьшает значение продольной Нс" и увеличивает значение поперечной Нс±. В результате магнитоупругая анизотропия ЛНС= Не1- Не11 увеличивается (рис.2.2). На практике рассматриваемый фактор может проявиться при перевозках труб, где действуют динамические нагрузки, а также нагрузки, обусловленные колебаниями температуры.
При перевозках труб нагрузки невелики, хотя и многократно повторяются, а при броске трубы ударные нагрузки могут быть велики, но