小波分析在磁记忆检测中的应用研究

• 作 者: 李波
• 出 处: 燕山大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 金属磁记忆 小波分析的选择性重构 零值点 压力容器

本文从机理和应用两个方面对磁记忆检测技术进行了试验研究。以铁磁材料的磁记忆原理为基础，对石油化工行业中常用的三种钢材（X80、Q345R和Q245R）进行拉伸试验。分别测量这三种钢材在不同载荷下的磁记忆信号；为了研究应力集中及其所处的位置对磁记忆信号的影响，对部分试件加工预制缺陷，缺陷在试件中的位置分为试件中心和偏离中心位置两种。为得到准确的判断结果，本文将小波分析引入到磁记忆信号处理中。试验结果表明，试件在拉伸试验过程中的“零值点”的位置与缺陷在试件中的相对位置有关。从构件产生磁记忆基本原理出发，运用等效带磁偶极子模型对构件“零值点”随载荷的变化不断漂移的现象进行了解释，结果表明把“零值点”作为磁记忆检测的判别依据并不适用于所有情况，有较大的局限性。为使小波分析能有效地应用在磁记忆检测的信号处理中，本文提出了小波分析的选择性重构的方法。这种方法不但能去除检测信号中的噪声信号，而且还能从原信号中提取出构件应力集中处的特征信号，该信号的中心位置与构件应力集中的位置吻合，并且与等效带磁偶极子模型的分析结论一致。对现场压力容器的焊缝进行磁记忆和超声波联合检测结果表明了这种小波分析方法的准确性，该方法还有助于对构件磁记忆现象的微观机理的研究。本文研究的结果对磁记忆检测技术的推广和实际应用有一定的推动作用。