管道运输是现代能源运输的主要方法之一,石油天然气等能源由于其重要的工业地位,被称为工业血液。与其他运输方式相比,管道运输在成本,以及安全性能上有着无可替代的优势。但是运输管道常年埋于地底,地面环境变化,地壳运动,以及管道的长时间运行都会引起管道损耗,老化,应力集中等缺陷,同时这些缺陷在管道运行过程中难以察觉,最终造成安全事故。同时管道在制管和施工过程中也会产生大量应力集中区域,有些应力集中区域已经达到临界屈服点,导致管道投产后发生突发性事故。目前在实际工业生产过程中,常用的无损检测技术包括磁粉、漏磁、涡流和渗透等,这些检测技术在管道的缺陷监测、事故预防等方面发挥了重要的作用,但只能发现宏观裂纹,焊缝,弯曲等缺陷,无法对因管道运行、地形变化、管道膨胀、等外界因素造成的应力集中区域实施有效的测量,从而无法预防由于应力损伤而引发的突发性事故。弱磁应力检测技术的原理是在地磁场环境下,铁磁性金属构件的应力集中区会产生微弱磁信号,通过对这种天然磁化信息的测量来判断应力集中区域和应力集中程度。由于该项技术支持非接触、动态在线检测,在管道应力内检测领域具有很大的应用潜力。但是,管道内检测环境复杂,例如管道附近的埋地电缆、漏磁内检测后的剩余磁场等,对弱磁信号产生干扰,给应力集中信号判读带来很大困难。因此,明确外界磁场对管道弱磁信号的影响规律,对长输油气管道弱磁应力内检测技术的科学应用具有重要意义。本文基于JA理论建立了磁力学数学模型,对不同外界磁场强度作用下的弱磁应力内检测信号特征进行了定量化研究。计算分析了管道应力集中区与弱磁信号的对应关系、不同外界磁场强度作用下应力集中区三维弱磁信号的变化特征、应力方向与外磁场方向对弱磁信号的影响规律;用ANSYS软件建立了油气管道磁力学检测数学模型,系统研究了不同外界磁场强度下,应力集中区域的磁力学特性;明确了外界磁场对管道弱磁内检测信号的影响规律,为管道弱磁内检测信号判读和识别提供科学依据。并且,为验证仿真与理论的有效性,设计了外磁场变化情况下弱磁信号的变化趋势实验,明确了应力与磁性的关系,和外磁场在弱磁检测环境下的影响规律。