【摘 要】
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铁磁性金属材料在制造及使用服役过程中容易在局部形成较高的应力区域,进而导致设备整体与其零部件失效,通过室内实验与有限元仿真结合的研究方式,对静磁场以及力学场中开展了铁磁性材料缺陷表面磁场的变化规律进行研究,研究内容如下:（1）通过对基础电磁学理论以及有限元分析方法的研究,验证了金属在有外部载荷的条件下内部磁畴组织存在不可逆取向的现象,分析了这种状态会在载荷消失后有所保留的情况,进而影响铁磁性金属的
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铁磁性金属材料在制造及使用服役过程中容易在局部形成较高的应力区域,进而导致设备整体与其零部件失效,通过室内实验与有限元仿真结合的研究方式,对静磁场以及力学场中开展了铁磁性材料缺陷表面磁场的变化规律进行研究,研究内容如下:（1）通过对基础电磁学理论以及有限元分析方法的研究,验证了金属在有外部载荷的条件下内部磁畴组织存在不可逆取向的现象,分析了这种状态会在载荷消失后有所保留的情况,进而影响铁磁性金属的磁化程度,其表面的磁场分布随之改变。（2）建立永磁磁路模型,得出金属缺陷几何尺寸变化会引起其表面磁场分布的变化的结论,磁场强度及磁通密度分量峰-峰值与缺陷深度之间关系成正相关,分量曲线波宽、极值间距与缺陷几何参数尤其是孔径大小成线性关系。（3）在COMSOL Multiphysics无电流磁场、固体力学模块中,建立了力-磁耦合模型,并与静磁场仿真结果进行了对比,得出在金属弹性范围内,随着拉力增大,缺陷周围整体磁场强度呈增大趋势,且增量大于应变引起的增量。（4）搭建PMS-I型检测设备实验平台,实验中检测信号波形趋势与仿真模拟中金属表面磁场曲线趋势一致,验证了有限元仿真分析的可行性,有利于研究工程现场中在永磁磁路下金属缺陷磁场分布规律。
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