用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法技术

本发明专利技术涉及无损检测技术领域，是一种用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法，其将不同应力下的磁滞回线I与无应力状态试样的磁滞回线II采用粒子群算法进行逼近，两条曲线上的数据均方差小于设定值或最小时的J

【技术实现步骤摘要】
用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法


[0001]本专利技术涉及无损检测
，是一种用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法。

技术介绍

[0002]强弱磁检测技术作为一种新兴的无损检测技术，集成了铁磁学、无损检测、金属组织学等多领域的研究内容，且由于该技术支持非接触性在线检测，检测之前无需对材料进行预处理，检测之后对材料性能也没有影响，检测信号明显，可有效识别应力等优点而被应用于管道内检测等工程项目中。
[0003]强弱磁检测包括强磁检测和弱磁检测两部分。强磁部分检测到的信号为缺陷信号，弱磁部分检测到的信号为缺陷和应力的复合信号。因此将强磁检测和弱磁检测综合起来分析，即可解耦应力产生的磁信号，该种检测手段称为强弱磁检测。显然，强弱磁检测不仅能检测铁磁性材料的宏观缺陷，还能检测铁磁性材料由应力产生的早期损伤，具有非常广阔的工程应用前景。但强弱磁检测中的材料力磁特性参数的准确与否将直接影响材料磁滞回线绘制的准确性，进而对应力识别的准确性造成影响。因此，材料力磁特性参数确定是强弱磁检测中至关重要的一环。
[0004]而目前强弱磁检测中对应力进行有效识别及定量检测过程中，存在由铁磁性材料力磁特性参数不准确所导致的误差，该误差最终会导致应力识别结果存在偏差、不利于应力的定量检测。
[0005]现有技术可根据模型绘制材料的磁滞回线，并可根据磁滞回线对应力进行初步的辨识。但在计算模型的过程中使用的力磁特性参数为固定参数，并未根据材料属性对参数进行重新计算，导致强弱磁检测过程中的应力识别与实际应力大小存在偏差，限制了强弱磁检测的工程应用。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决强弱磁检测中对应力进行有效识别及定量检测过程中，应力识别结果存在误差的问题；本专利技术所述方法能够准确确定材料的力磁特性参数，为强弱磁检测精确识别应力提供基础。
[0007]本专利技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法，包括下述步骤：第一步，使用J
‑
A模型计算不同应力下待测管道试样磁化强度与外磁场强度的关系；第二步，根据第一步所计算出来的外磁场强度与磁化强度的关系获取不同应力下的磁滞回线I；第三步，截取待测管道试样，通过磁滞回线测试，测得无应力状态下截取的待测管
道试样的磁滞回线II；第四步，将得到的磁滞回线I与磁滞回线II采用粒子群算法进行逼近，得到两条曲线上的数据均方差小于设定值或最小时的J
‑
A模型参数，所述参数即为材料力磁特性参数。
[0008]下面是对上述专利技术技术方案的进一步优化或/和改进：上述第四步中，采用粒子群算法逼近的方法如下：将J
‑
A模型计算数据与磁滞回线测试采集到的实验数据进行逼近，求取所述计算数据与实验数据的均方误差，均方误差小于设定值或均方误差最小时，输出J
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A模型的力磁特性参数。
[0009]上述均方误差不小于设定值或未达到最小值时，继续采用粒子群算法进行逼近，直至均方误差小于设定值或达到最小值或逼近计算次数达到计算次数设定值。
[0010]上述还包括第五步，将第四步得到的参数代入J
‑
A模型中，即可确定不同应力与材料磁滞回线关系，以对强弱磁检测中的应力进行识别。
[0011]本专利技术所述用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法能够确定强弱磁检测中材料的力磁特性参数，将本方法计算所得的力磁特性参数用于J
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A模型中，即可确定不同应力下材料的准确磁滞回线，可用该应力与磁滞回线的关系对强弱磁检测中的应力进行识别，使本专利技术所述用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法拥有非常广阔的工程应用前景。
附图说明
[0012]附图1为本专利技术所述用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法的流程图。
[0013]附图2为J
‑
A模型计算子程序流程图。
[0014]附图3为粒子群算法参数逼近流程图。
[0015]附图4为使用实施例5所得材料力磁特性参数计算不同应力的磁化曲线结果图。
[0016]附图5为使用实施例5所得材料力磁特性参数计算不同应力的磁滞回线结果图。
[0017]附图4至5中，横坐标为外磁场强度，纵坐标为材料磁化强度。
具体实施方式
[0018]本专利技术不受下述实施例的限制，可根据本专利技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0019]本专利技术如无特别说明，使用的模型或算法均为现有公知技术，比如J
‑
A模型为（Jiles Atlierton）模型。
[0020]下面结合实施例对本专利技术作进一步描述：实施例1：如附图1所示，该用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法，包括下述步骤：第一步，使用J
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A模型计算不同应力下待测管道试样磁化强度与外磁场强度的关系；第二步，根据第一步所计算出来的外磁场强度与磁化强度的关系获取不同应力下的磁滞回线I；第三步，截取待测管道试样，通过磁滞回线测试，测得无应力状态下截取的待测管道试样的磁滞回线II；
第四步，将得到的磁滞回线I与磁滞回线II采用粒子群算法进行逼近，得到两条曲线上的数据均方差小于设定值或最小时的J
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A模型参数，所述参数即为材料力磁特性参数。
[0021]实施例2：如附图3所示，作为上述实施例的优化，第四步中，采用粒子群算法逼近的方法如下：将J
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A模型计算数据与磁滞回线测试采集到的实验数据进行逼近，求取所述计算数据与实验数据的均方误差，均方误差小于设定值或均方误差最小时，输出J
‑
A模型的力磁特性参数。
[0022]实施例3：如附图3所示，作为上述实施例2的优化，均方误差不小于设定值或未达到最小值时，继续采用粒子群算法进行逼近，直至均方误差小于设定值或达到最小值或逼近计算次数达到计算次数设定值。
[0023]实施例4：还包括第五步，将第四步得到的参数代入J
‑
A模型中，即可确定不同应力与材料磁滞回线关系，以对强弱磁检测中的应力进行识别。
[0024]实施例5：如附图2至3所示，该用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法，包括：首先设定J
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A模型的初始参数，并调用J
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A模型计算子程序，即根据J
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A模型的计算公式，计算磁场强度与磁化强度的关系，根据磁场强度与磁化强度的关系绘制J
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A模型理论磁滞回线I，所述计算公式如下：He=H+αM+Hσ （1）其中H为外磁场强度，α为磁畴内部耦合系数，Hσ为应力影响的等效场的变化；Hσ=3σ/μ0[(r(1(0))+r(1(0))^'σ)M+2(r(2(0))+r(2(0))^'σ)M^3] （2）其中r(1(0))，r(1(0))^'，r(2(0)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法，其特征在于包括下述步骤：第一步，使用J
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A模型计算不同应力下待测管道试样磁化强度与外磁场强度的关系；第二步，根据第一步所计算出来的外磁场强度与磁化强度的关系获取不同应力下的磁滞回线I；第三步，截取待测管道试样，通过磁滞回线测试，测得无应力状态下截取的待测管道试样的磁滞回线II；第四步，将得到的磁滞回线I与磁滞回线II采用粒子群算法进行逼近，得到两条曲线上的数据均方差小于设定值或最小时的J
‑
A模型参数即为材料力磁特性参数。2.根据权利要求1所述的用于强弱磁检测的材料力磁特性参数确定方法，其特征在于第四步中，采用粒子群算法逼近的方法如下：将J
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【专利技术属性】
技术研发人员：田野，刘剑，慕进良，赵康，徐春燕，李坤，高涛，丁融，廉正，罗宁，张贺，
申请(专利权)人：管网集团新疆联合管道有限责任公司沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：