带缺陷钢丝绳拉伸力-磁耦合数值模拟

论文摘要

金属磁记忆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。为探究带缺陷钢丝绳拉伸状态下应力与金属磁记忆信号之间的联系规律,将缺陷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。采用ANSYS有限元模拟软件,对带缺陷的1×7型单股钢丝绳进行静力场计算和环境磁场共同作用下的三维静磁场计算,利用力-磁耦合修正模型对两种物理场进行力-磁耦合。通过与试验结果进行对比分析,发现改进的模型可以较好地分析钢丝绳的力-磁耦合模拟问题,为以数值模拟为手段的钢丝绳拉伸应力与损伤量化关系研究方法奠定了基础。

论文目录

• 0 引 言
• 1 修正的力-磁耦合本构
• 2 钢丝绳力学特性模拟
•   2.1 钢丝绳几何模型的建立
•   2.2 模型网格划分、接触对设置及加载
•   2.3 钢丝绳力学结果
• 3 未加荷载时钢丝绳静磁场
• 4 钢丝绳力-磁耦合
• 5 模拟结果与试验结果对比
• 6 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 高志刚,苏三庆,王威,马小平

关键词: 带缺陷钢丝绳,有限单元法,数值模拟,金属磁记忆信号,力磁耦合

来源: 西安科技大学学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 西安科技大学建筑与土木工程学院,西安建筑科技大学土木工程学院

基金: 国家自然科学基金(5187848,51578449),陕西省自然科学基础研究重点项目(2018JZ5013)

分类号: TG115.28

DOI: 10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2019.0410

页码: 626-633

总页数: 8

文件大小: 795K

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