长输油气管道由于腐蚀等原因产生缺陷后,在内压作用下,会在该缺陷处形成应力集中区,最终促进裂纹向纵深扩展直至管道断裂。这种“宏观缺陷”与“应力”并存的综合性缺陷,是造成在役管道突发性管道泄漏爆炸等事故的主要因素之一。因此,对管道缺陷处应力大小的评估至关重要。漏磁检测和弱磁检测是两种使用广泛的管道内检测手段,漏磁检测以其极强的稳定性,被广泛应用于在役管道检测中。弱磁检测作为一种新兴的检测手段,可以检测到裂纹、应力集中区等信号。然而,漏磁检测中,应力对磁信号影响较小,难以对缺陷处应力进行有效评估;弱磁检测中,磁信号为应力和缺陷的复合信号,难以得到应力对缺陷磁信号的影响,因此对管道壁进行单一外磁场磁化难以实现对管道缺陷处应力的有效评估。本课题采用强弱磁法对管道缺陷处应力进行检测。强弱磁管道内检测法是管道应力内检测领域新兴的复合式检测方法,利用高、低两种不同磁化水平下,缺陷和应力磁信号的差别,实现缺陷处的应力损伤程度判断,在管道缺陷处应力内检测方面具有切实可行的意义。但目前,强弱磁检测机理并不完善,研究强弱磁检测缺陷处应力的机理,建立强弱磁检测应力的模型,对强弱磁检测技术的发展具有重要意义。本课题阐述了强弱磁检测应力的机理;基于J-A理论,分别建立了弹性应力、塑性应变下强弱磁检测的磁力学关系,分析了不同应力、应变和外磁场下,管道壁磁化强度的变化规律;结合磁荷模型,建立了管道在不同应力、外磁场下缺陷处应力磁信号模型,分析了不同外磁场下,应力对磁信号的影响;建立了基于强弱磁信号比值关系的缺陷处应力提取模型,在模型基础上,又计算了不同缺陷尺寸、不同提离值对强弱磁信号特征的影响,最后进行了系统的实验验证。研究结果表明:当外界磁场达到饱和时,磁信号对应力的区分度较低,磁信号主要体现为缺陷引起的漏磁信号;当外界磁场强度较弱时,磁信号受应力影响显著,信号体现为缺陷和应力共同产生的磁信号。强弱磁信号比值能反应缺陷处应力大小,弱磁场强度越强,强弱磁比值信号随应力变化幅度越小。缺陷尺寸、提离值不影响强弱磁信号比值,强弱磁信号比值关系仅受应力影响,能有效对缺陷处应力大小进行评估。