狄静宇何存富刘秀成∗李永春

(1.北京工业大学材料与制造学部，北京 100124；2.台湾成功大学机械工程系，台湾 70101)

随着传统产业结构的快速升级和不断转型，对于国内基础装备制造业提出了越来越高的标准和要求[1]。在轨道交通方面、汽车制造业方面以及工程中的各种承载承压结构，对于残余应力的检测尤为重要[2－4]。残余应力是留存在材料内部自相平衡的应力，一般情况下是有害的。残余应力与工作应力共同作用会使结构出现裂纹或者突然发生断裂失效等极端危险的情况，因此需要对承载结构或零部件的残余应力进行快速无损检测[5－8]。

应力的存在会改变铁磁性材料的磁导率、磁滞和磁巴克豪森噪声等，监测这些磁特征可以实施铁磁性材料应力的无损检测[9－10]。Dahia等学者[11]提出了一种基于涡流表征铁磁材料应力的模型，并进行了实验验证。Matsumoto等[12]提出了一种新的涡流技术(EC-MS)检测低碳钢残余应变。Boller[13]等指出增量磁导率峰值对于应力的变化非常敏感，可用来检测残余应力。Hong-en Chen等[14－15]进行了增量磁导率表征铁磁材料力学性能的仿真研究，并利用磁巴克豪森噪声和增量磁导率定量表征了低碳钢的塑性变形。限于标准增量磁导率方法难以应用，德国Fraunhofer提出了一种近似方法，即对材料进行高低频叠加励磁[16－17]。德国ibg开发的Eddyliner多频涡流检测仪支持多频信号同步检测，可定量评估材料淬硬层、脱碳层深度以及残余应力等[18]。

本文根据对增量磁导率概念新的理解，提出了一种铁磁性材料在低频强磁场周期磁化状态下的高频弱磁场扰动磁化作用方式。……