石油、天然气是国家能源储备的重要能源,油气管道运输是油气能源的主要运输方式之一,具有方便快捷、不占用地面空间以及安全性高等特点。我国长输油气管道总里程超过12.23万公里并且仍在不断增长中。由于油气能源具有易燃、易爆的特点,存在安全隐患,因此管道安全的管理就显得尤为重要。管道在长期运行的过程中受到外部载荷的作用从而产生应力,当外部载荷不断增大,管材从弹性变形阶段逐渐转变为塑性变形,最终甚至疲劳失效引发爆裂等安全事故。管道应力的有效检测不仅能够预防事故的发生,并且可以防止能源泄漏造成资源浪费,对保障管道安全具有十分重要的意义。基于剩磁技术的管道应力检测方法作为一种新兴技术,在国际上已经得到行业认可,具有对应力信号敏感、操作方便、可以实现早期应力状态诊断的优点。以铁磁性材料的磁学特性和力学特性为理论基础,基于J-A（Jiles-Atheron）力磁模型,对模型进行优化改进,解析计算了铁磁性材料在应力状态下的磁滞回线,对比不同应力下剩余磁感应强度,得到剩磁的变化规律。基于改进的J-A力磁模型对Q235管材进行力学和磁学仿真,分析应力状态下的磁信号分布规律。以无缺陷的管材和含有贯穿缺陷的管材为实验对象,设计了剩磁检测实验平台和基于磁滞的剩磁测量实验平台,分析了不同应力、不同励磁强度下的管材剩余磁感应强度信号的分布特征,并研究了剩磁对管材缺陷的检出能力。研究结果表明,无缺陷管材在应力状态下的剩余磁感应强度信号大小随着应力的增大,在低应力阶段短暂增加,随着应力继续增加剩磁信号随着应力的增大而减小并呈线性关系;含缺陷管材缺陷处剩磁大小与无缺陷管材试件一致,低应力阶段短暂增加,随着应力继续增大剩磁减小并呈线性关系;缺陷剩磁检测信号在励磁磁场较小时变化不明显,励磁磁场较大时剩磁信号的径向分量和轴向分量在缺陷处都出现峰值,剩磁信号明显。并且在磁化至饱和之前,剩磁信号径向分量和轴向分量的变化量随着磁化强度的增加而增大,磁化至饱和后变化量趋于稳定。