文档名：基于金属磁记忆的弯曲工字钢梁的力磁效应
摘要：目前,基于金属磁记忆检测技术的受力状态表征及损伤评估应用广泛,但在受弯构件的检测中,弯曲长度及荷载作用位置对检测结果的影响尚不明确.为研究受弯构件的力-磁效应,本工作基于四点弯曲工字钢梁的磁记忆检测,采用考虑初始平面外弯曲和应力与磁化作用角度的力-磁耦合方法,通过COMSOL多物理场仿真软件进行了数值模拟研究,并结合有效场理论分析了钢梁弯曲长度对磁信号的影响,提出了表征损伤及荷载作用位置的磁特征参数.结果表明:检测线磁信号峰-峰值S在钢梁接近屈服状态时显著增大,并在钢梁处于承载能力极限状态时达到最大值;腹板检测线磁信号峰-峰值Sw在钢梁屈服和达到最大承载能力时分别随有效段长度的增加呈线性减小和以二次函数的规律减小,而下翼缘检测线磁信号峰-峰值Sf在钢梁屈服和达到最大承载能力时均随有效段长度的增加以二次函数的规律减小;根据磁特征参数Sw和Sf定义了磁损伤指数D和荷载作用系数Sr,当钢梁所受外加荷载超过其最大承载能力的80％时,可根据D＞0.5的特征对钢梁不安全的受力状态进行预警;荷载作用系数Sr与钢梁的剪跨比λ近似线性相关,可以表征荷载的作用位置.
Abstract：Atpresent,thecharacterizationofstressstatesandtheassessmentofdamagebasedonthemetalmagneticmemoryinspectionmethodiswidelyapplied,buttheinfluenceofthespecimensizeandtheloadingpositionontheinspectionofflexuralmembersisstillunclear.Inordertostudytheforce-magneticeffectofflexuralmembers,thenumericalsimulationwascarriedoutbyCOMSOLmultiphysicssoftware,basedonthemagneticmemoryinspectionofthefour-pointbendingsteell-beam.Itwastakenintoconsiderationtheinitialdefectandtheanglebetweenappliedstresswithmagnetization.Theinfluenceoftheeffectivelengthofthespecimenonthemagneticsignalwasanalyzed,combinedwiththeeffectivefieldtheory.Itwasproposedthemagneticcharacteristicparametersrepresentthedamageandtheloadingposition.Theresultsshowthatthepeak-to-peakvalueSofthemagneticsignalincreasessignificantlywhenthesteelbeamapproachestheyieldingstate,andreachesthemaximumwhenthesteelbeamreachesthemaximumbearingcapacity.Whenthebeamyieldsandreachesthemaximumbearingcapacity,thepeak-to-peakvalueSwoftheinspectionlineonthewebdecreaseslinearlyandquadraticallywiththeincreaseoftheeffectivelength,respectively.Thepeak-to-peakvalueSfoftheinspectionlineonthebottomflangedecreasesquadraticallywiththeincreaseoftheeffectivelengthofthebeamwhenityieldsorreachesthemaximumbearingcapacity.Accordingtothemagneticcharacteristicparameters,ItisdefinedthemagneticdamageindexDandtheloadingfactorSr.Whentheappliedloadonthesteelbeamexceeds80％ofitsmaximumbearingcapacity,theunsafestressstateofthesteelbeamcanbewarnedaccordingtotheDgreaterthan0.5.TheloadingfactorSrisapproximatelylinearlyrelatedtotheshear-spanratioλofthesteelbeam,whichcancharacterizetheloadingposition.
作者：苏三庆 邓瑞泽 王威 易术春 左付亮 刘馨为 李俊廷 Author：SUSanqing DENGRuize WANGWei YIShuchun ZUOFuliang LIUXinwei LIJunting
作者单位：西安建筑科技大学土木工程学院,西安710055;西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室,西安710055陕西省建筑科学研究院有限公司,西安710082
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(4)
分类号：TG115.28
关键词：工字钢梁 金属磁记忆 有限元分析 损伤表征 力-磁耦合
Keywords：steelI-beam metalmagneticmemory finiteelementanalysis damagecharacterization force-magneticcoupling
机标分类号：TU391TN710TM937
在线出版日期：2024年4月1日
基金项目：基于金属磁记忆的弯曲工字钢梁的力-磁效应[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(4)苏三庆 邓瑞泽 王威 易术春 左付亮 刘馨为 李俊廷目前,基于金属磁记忆检测技术的受力状态表征及损伤评估应用广泛,但在受弯构件的检测中,弯曲长度及荷载作用位置对检测结果的影响尚不明确.为研究受弯构件的力-磁效应,本工作基于四点弯曲工字钢梁的磁记忆检测,采用考虑...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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