刘成文，石延平，周庆贵，崔伯第

（江苏省大型工程装备检测与控制重点建设实验室，江苏 徐州 221018）

现代工程机械机、电、液一体化技术应用越来越广泛，并越来越向大型化、精密化、智能化方向发展，工作环境恶劣，载荷大，因而设备的异常停机、事故、故障形成的损失较大，故而需优化在线监测系统以提前预知工程机械构建应力变化，本文对系统的构建进行探究，以降低机械使用成本，并为工程机械新产品研发提供检测依据。

1 压磁效应及铁磁材料的磁化概述

（1）压磁效应。压磁效应（Magnetoelastic Effect）是指在机械力的作用下铁磁性材料内部发生应变最终导致铁磁性材料的磁特性改变的现象。因为压磁效应与磁致伸缩效应相反，所以压磁效应又被成为“逆磁致伸缩效应（Inverse Magnetostriction Effect）”。磁致伸缩效应（Magnetostrictive Effect）是指在外磁场中铁磁性材料被磁化后尺寸、长度、体积会发生微小变化的现象。磁致伸缩系数与磁场强度关系如图1所示。依据压磁效应以及磁致伸缩规律，可判定材料磁导率（μ）的变化与所受应力（σ）之间的关系：该式中Bs与μh分别为饱和磁感应轻度以及材料的起始磁导率，△μ=μh-μσ，表示磁导率的变化情况。由图及公式可以得出压磁效应的产生与材料结构所受到的应力状态变化联系密切，当λs＞0时，平行于拉应力的方向比较容易磁化，磁导率会增加，反之则磁导率减小。

（2）铁磁材料的磁化。磁化过程是指在外磁场（H）的作用下铁磁性材料的磁化强度（M）或者磁感应强度（B）从中性状态逐渐发生变化的过程。……