金属磁记忆检测(MMMT-Metal Magnetic Memory Testing)是近年来发展的一种新型无损检测技术,该技术对材料或构件的服役可提供较好的早期预警。本文通过理论分析、实验研究和数值模拟探讨了埋藏V型缺陷与其磁记忆信号之间的表征关系,为利用磁记忆检测技术监检埋藏V型缺陷提供了理论依据。针对铁磁构件埋藏缺陷损伤检测和技术应用现状,基于磁偶极子理论建立了埋藏V型缺陷漏磁场分析数学模型,得到了铁磁构件埋藏缺陷指定探测点的漏磁场理论表达式;采用MATLAB软件编程仿真分析表明:在地磁场条件下,埋藏V型缺陷的漏磁场强度随缺陷尺寸加大而增加,缺陷宽度对漏磁场强度值影响较大,磁荷密度是磁荷模型中铁磁构件所受外力变化导致磁场变化的根源。试验研究了缺陷尺寸与拉伸载荷对磁记忆信号的影响,得到了埋藏V型缺陷处磁记忆信号的变化规律。结果表明,磁场强度和磁场梯度均可以定位埋藏缺陷,由于磁场梯度可以消除初始磁场的影响,所以磁场梯度定位埋藏缺陷更为准确。磁场梯度与缺陷宽度及深度成非线性正相关,同时,由于铁磁试件磁屏蔽效应的产生,导致缺陷深度对磁记忆信号的变化起主导作用。试验得到了铁磁试件拉伸过程的磁记忆信号变化曲线,基于检测结果,引入法向分量及切向分量微分合成Lisa如图分析法,提出并采用Lisa如图封闭区域归一化面积作为评判应力集中程度的物理量。结果表明,归一化面积值随载荷的增大先缓慢增大,试件进入屈服阶段时其值会有所减小,之后随着载荷的增大面积值又重新增大,且增大速率加快,因此利用Lisa如图归一化面积值可以对应力集中程度进行定量评价。通过对铁磁试件进行COMSOL力磁耦合仿真得出,在塑性变形阶段,随着试件端面所受应力的增长磁记忆信号各个物理量的变化比弹性阶段更为显著,磁记忆信号的变化对塑性变形更为敏感。所以金属磁记忆检测技术可以通过磁场相关物理量非线性变化的程度来判断试件应力集中区域是否进入塑性变形阶段。