2.3 本章小结 8

3 轮对材料疲劳损伤的金属磁记忆研究 9

3.1 疲劳损伤试验材料的选取 9

3.1.1 疲劳试件材料选取基本规则 9

3.1.2 试件材料25CrMo4合金钢 10

3.1.3 CRH3型动车组 10

3.2 实验参数 11

3.3 试验条件及研究方案 12

3.3.1 实验装置 12

3.3.2实验步骤 16

3.4 试验结果分析与讨论 18

3.5 本章小结 21

4 磁记忆检测疲劳损伤的ANSYS有限元仿真分析 22

4.1 ANSYS软件 22

4.1.1 技术种类 22

4.1.2 开发应用 22

4.2结合疲劳的断裂力学仿真及磁记忆力-磁效应的有限元仿真 22

4.3 本章小结 26

5 结论和展望 27

5.1 结论 27

5.2 展望 27

致谢 29

参考文献 30

附录 32 

1 绪论

1.1 课题的目的和意义

在工程技术领域之内，金属构件是机械设备内重要的组成部件之一，而且金属构件是属于机械设备中占了很大比例的受力构件，而在设备运行的过程中，交变载荷会循环地作用在这些受力构件上，这种循环作用是的金属构件非常容易发生疲劳失效。在系统进行运作时，疲劳破坏会比较容易造成系统局部的构件失效甚至会影响到整体设备的运行工作，最后的结果就是会引发事故，我们都知道疲劳损伤长期累积下来就会使疲劳破坏的像一颗不定时炸弹一样存在于设备中，如何有效地对铁磁材料的疲劳损伤进行评估一直都是现代工程技术范围内迫切需要解决的难点。因此，为了快速准确地检测设备的应力集中区域、损伤程度，就必须研发出更好的无损检测方法[1-2]。

在无损检测方法中，金属磁记忆检测法是主要的研究和发展的方向之一。金属磁记忆检测法可用来检测铁磁性构件的质量、金属的机械性能、金属的非致密程度、确定应力集中区以及应力集中区中金属组织的损伤。金属磁记忆检测技术利用了铁磁材料的磁性能对应力变形和显微结构的变化比较敏感的特性，在监测损伤程度、评价其应力状态和铁磁材料疲劳行为方面都具有很大前景，因而引起许多学科专业研究人员的重视[3-4]。

1.2 国内外研究现状与水平

1.2.1 国内

1.2.2 国外

1.3 发展趋势

1.4 本课题研究的主要内容和意义

本课题主要是将金属磁记忆检测技术引入到CRH3型高速动车组轮对疲劳损伤分析与疲劳寿命评估领域以及数值模拟中，讨论轮对疲劳损伤过程演化微观机制的磁记忆的表征规律，建立材料损伤寿命评估模型。从磁性物理学、磁机械理论、弹塑性力学、材料力学和断裂力学等学科体系出发`优尔^文*论[文]网www.youerw.com，讨论车轮的疲劳原理，重点分析车轮在加载过程中磁记忆信号的变化规律，比较各种评估疲劳损伤算法，提出疲劳评价体系。本课题需要进行多次实验并测量多组数据，而且要通过数据进行分析规律，课题还要求学习ANSYS有限元仿真软件。