深海管道作为海洋工程中重要的运输构件,在复杂环境和循环荷载的作用下,应力集中部位极易发生损伤破坏。基于压磁效应的磁检测技术可以通过铁磁性构件表面的压磁信号来表征构件的应力状态与损伤程度,并对构件的缺陷形成和破坏发生进行早期诊断,是一项很有发展潜力的无损检测技术。本文基于深海管线钢的循环拉伸试验定量地研究了深海管线钢表面的压磁磁场演变规律,从微观角度解释了相关实验现象,并提出了一种基于力磁滞回曲线的应力评估方法,为压磁效应在海洋工程检测领域中的定量化应用提供了理论支持。首先,本文开展了等幅循环拉伸试验,研究了应力加载历史对等幅循环拉伸过程中压磁磁场的影响,结果表明小应力历史对循环加载过程中的压磁磁场影响有限,而大应力历史会同化后续小应力幅值循环加载过程中的力磁滞回曲线。其次,本文开展了变幅循环拉伸试验,探究了磁场测量距离对深海管线钢压磁磁场演变规律的影响,并发现在一定范围内,测量距离的增大会使压磁磁场的数值增大,使压磁磁场的幅值减小,应用有限长通电螺线管等效的方法可以对这些现象进行合理解释。最后,本文研究了经过大应力预加载后变幅循环拉伸过程中的力磁对应关系,并利用力磁滞回曲线斜率、二阶导数与循环应力之间的定量关系,建立了一种基于压磁效应的应力评估新方法,评估结果与试验结果基本吻合,证明了此应力评估方法的准确性和有效性。