基于磁特性参数的钢丝绳LMA型损伤检测研究
发布时间：2023-08-06 18:26
钢丝绳因具有运行平稳可靠、弯曲性能和弹性较好等优点,常常被视为理想受拉构件而广泛应用在电梯起重、交通和矿山等多个领域。作为承受拉力的重要构件,钢丝绳的实际剩余强度直接关系到人员生命和生产安全。LMA型损伤是指钢丝绳在轴向较长的范围内有效金属断面积的缓慢减小,包括钢丝绳横截面积减少和钢丝绳产生疲劳损伤。该类损伤会使钢丝绳的实际剩余强度下降,造成事故的发生。因此,对钢丝绳LMA型损伤的研究和检测装置的设计与制作具有重要的意义。本文主要研究工作如下:(1)从钢丝绳自身的特性入手,分析了钢丝绳的损伤形式和损伤特点。阐述了磁性的来源,总结了钢丝绳磁化阶段的特点,研究了钢丝绳的磁特性。(2)研究了钢丝绳的断裂过程。结合钢丝绳内部结构的变化,分析了疲劳损伤导致钢丝绳磁特性参数发生变化的原因。研究了钢丝绳的磁特性为根据,奠定了基于磁参数的LMA型损伤检测的理论基础。(3)依据以上分析和磁路定律,对钢丝绳磁参数检测传感器进行了结构与参数的设计。基于钢丝绳的结构特点和励磁原理,选择线圈励磁法作为励磁方式,对励磁器结构和励磁磁场进行了分析,确定了励磁线圈匝数与励磁电流大小。选用套筒式检测装置组建了磁回路,确...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题概述
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题研究的背景和目的
1.1.3 课题研究的意义
1.2 无损检测概况
1.3 钢丝绳无损检测的研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 本文研究的主要内容
第2章 钢丝绳结构、损伤及其磁特性分析
2.1 钢丝绳的结构和分类
2.1.1 钢丝绳的结构
2.1.2 钢丝绳的分类
2.2 钢丝绳主要的损伤形式
2.2.1 磨损
2.2.2 弯曲疲劳
2.2.3 锈蚀
2.2.4 表面损伤
2.3 钢丝绳剩余强度的定义和下降形式
2.3.1 钢丝绳剩余强度的定义
2.3.2 钢丝绳剩余强度的下降形式
2.4 钢丝绳磁化性能分析
2.4.1 材料内部磁学性质
2.4.2 铁磁体磁化过程
2.4.3 钢丝绳的磁滞回线
2.5 本章小结
第3章 钢丝绳磁参数检测系统设计
3.1 钢丝绳LMA型损伤检测分析
3.1.1 钢丝绳断裂的过程
3.1.2 钢丝绳疲劳损伤对磁特性的影响
3.2 检测原理与步骤
3.2.1 检测原理
3.2.2 实验基本步骤
3.2.3 磁参数检测装置总体设计
3.3 励磁系统的设计
3.3.1 励磁方式选择
3.3.2 励磁回路分析
3.3.3 励磁线圈磁场分析
3.3.4 励磁线圈匝数与励磁电流研究
3.4 检测系统设计
3.4.1 辅助部分总体设计
3.4.2 套筒、磁极结构参数设定
3.4.3 检测装置原理分析
3.4.4 检测装置的结构设计
3.4.5 材料选择
3.4.6 传感器制作
3.5 磁参数的转换
3.5.1 励磁电流与磁感应强度关系及其转换
3.5.2 检测线圈输出电压值与磁感应强度值的关系及其转换
3.5.3 积分电路设计
3.5.4 积分电路的模拟
3.6 本章小结
第4章 钢丝绳磁参数检测实验
4.1 钢丝绳磁参数检测实验平台设计
4.1.1 钢丝绳磁参数检测实验平台总体设计
4.1.2 信号发生装置
4.1.3 信号放大装置
4.1.4 信号采集系统
4.1.5 拉力实验机
4.1.6 组装试验台
4.2 试件的准备与制作
4.2.1 试件材料的选取
4.2.2 钢棒试件的退磁处理
4.2.3 试件的损伤处理
4.3 数据提取过程
4.4 本章小结
第5章 LMA型损伤与磁参数之间的关系
5.1 使用计算机处理数据
5.1.1 使用Excel软件接收数据
5.1.2 使用MATLAB软件提取关键值
5.2 LMA型损伤与磁参数的关系
5.2.1 励磁波形分析
5.2.2 试件横截面积与磁参数之间的关系
5.2.3 试件疲劳损伤与磁参数之间的关系
5.3 基于磁滞回线的剩余强度检测研究
5.3.1 绘制磁滞回线的步骤
5.3.2 磁滞回线的绘制
5.3.3 试件疲劳损伤与磁滞回线之间的关系
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3839825
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题概述
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题研究的背景和目的
1.1.3 课题研究的意义
1.2 无损检测概况
1.3 钢丝绳无损检测的研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 本文研究的主要内容
第2章 钢丝绳结构、损伤及其磁特性分析
2.1 钢丝绳的结构和分类
2.1.1 钢丝绳的结构
2.1.2 钢丝绳的分类
2.2 钢丝绳主要的损伤形式
2.2.1 磨损
2.2.2 弯曲疲劳
2.2.3 锈蚀
2.2.4 表面损伤
2.3 钢丝绳剩余强度的定义和下降形式
2.3.1 钢丝绳剩余强度的定义
2.3.2 钢丝绳剩余强度的下降形式
2.4 钢丝绳磁化性能分析
2.4.1 材料内部磁学性质
2.4.2 铁磁体磁化过程
2.4.3 钢丝绳的磁滞回线
2.5 本章小结
第3章 钢丝绳磁参数检测系统设计
3.1 钢丝绳LMA型损伤检测分析
3.1.1 钢丝绳断裂的过程
3.1.2 钢丝绳疲劳损伤对磁特性的影响
3.2 检测原理与步骤
3.2.1 检测原理
3.2.2 实验基本步骤
3.2.3 磁参数检测装置总体设计
3.3 励磁系统的设计
3.3.1 励磁方式选择
3.3.2 励磁回路分析
3.3.3 励磁线圈磁场分析
3.3.4 励磁线圈匝数与励磁电流研究
3.4 检测系统设计
3.4.1 辅助部分总体设计
3.4.2 套筒、磁极结构参数设定
3.4.3 检测装置原理分析
3.4.4 检测装置的结构设计
3.4.5 材料选择
3.4.6 传感器制作
3.5 磁参数的转换
3.5.1 励磁电流与磁感应强度关系及其转换
3.5.2 检测线圈输出电压值与磁感应强度值的关系及其转换
3.5.3 积分电路设计
3.5.4 积分电路的模拟
3.6 本章小结
第4章 钢丝绳磁参数检测实验
4.1 钢丝绳磁参数检测实验平台设计
4.1.1 钢丝绳磁参数检测实验平台总体设计
4.1.2 信号发生装置
4.1.3 信号放大装置
4.1.4 信号采集系统
4.1.5 拉力实验机
4.1.6 组装试验台
4.2 试件的准备与制作
4.2.1 试件材料的选取
4.2.2 钢棒试件的退磁处理
4.2.3 试件的损伤处理
4.3 数据提取过程
4.4 本章小结
第5章 LMA型损伤与磁参数之间的关系
5.1 使用计算机处理数据
5.1.1 使用Excel软件接收数据
5.1.2 使用MATLAB软件提取关键值
5.2 LMA型损伤与磁参数的关系
5.2.1 励磁波形分析
5.2.2 试件横截面积与磁参数之间的关系
5.2.3 试件疲劳损伤与磁参数之间的关系
5.3 基于磁滞回线的剩余强度检测研究
5.3.1 绘制磁滞回线的步骤
5.3.2 磁滞回线的绘制
5.3.3 试件疲劳损伤与磁滞回线之间的关系
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3839825
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