[發(fā)明專利]基于力磁效應的裂紋方向判斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010288049.7
• 申請日: 2020-04-14
• 公開（公告）號: CN111323476B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 薛楠;申加康;李賀;張建軍;孫建勇;徐俊;鹿瑤
• 申請（專利權）人: 中國航空綜合技術研究所
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83;G01N19/08
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰

1.一種基于力磁效應的裂紋方向判斷方法，其特征在于，以裂紋點為參考點，在0度至180度范圍內設置m+1條掃查路徑，然后依次施加與掃查路徑方向一致的拉伸載荷，測定m+1條掃查路徑裂紋點對應的散射磁場強度垂直分量的梯度值，并尋找梯度值最大值，最后以梯度值最大值的掃查路徑作為參考，繪制通過裂紋點且垂直于掃查路徑的直線，直線方向為裂紋方向，裂紋方向判斷方法的具體實施步驟如下：

S1、在待檢測設備或者構件的裂紋點發(fā)現(xiàn)未知方向的裂紋后，把裂紋點的幾何位置作為參考點O₁，并在裂紋所在的平面上建立第一條掃查路徑P₀；

S2、將所述第一條掃查路徑P₀的起始點置于參考點O₁點的第一側，將所述掃查路徑P₀的終止點置于O₁點的第二側，所述起始點和所述終止點關于所述O₁點對稱分布，且分別距離O₁點的距離均為L，即所述第一條掃查路徑P₀的長度為2L；

S3、沿所述第一條掃查路徑P₀的方向，對待檢測設備或構件的裂紋點施加拉伸載荷σ₀，所述拉伸載荷σ₀加載至步驟S5結束，所述拉伸載荷σ₀的方向垂直于裂紋面，且裂紋點處于平面拉伸的應力狀態(tài)；

S4、控制磁敏傳感器以恒定的提離值，勻速沿第一條掃查路徑P₀進行掃描，采集第一條掃查路徑P₀上各點散射磁場的垂直分量的磁場強度；

S5、對采集的散射磁場的垂直分量的磁場強度的分布進行分析，并計算第一條掃查路徑P₀上裂紋點的梯度值Grad₀；

S6、解除步驟S3施加的拉伸載荷σ₀，并將第一條掃查路徑P₀以O₁點為旋轉中心，在裂紋所在平面內依次順時針或者逆時針旋轉，旋轉角度依次為θ₁、θ₂、θ₃…θ_m，其中θ_m…θ₃θ₂θ₁，直至θ_m＝180°，形成第二條掃查路徑P₁、第三條掃查路徑P₂、…第m條掃查路徑P_m-1，接著分別以第二條掃查路徑P₁、第三條掃查路徑P₂、…第m條掃查路徑P_m-1為基準，重復步驟S2～S5后，獲得散射磁場的垂直分量的磁場強度的梯度值集合Grad₀～Grad_m；

S7、計算裂紋點對應的散射磁場的垂直分量的磁場強度的梯度值集合的最大值Grad_n，即Grad_n＝Max(梯度值集合Grad₀～Grad_m),其中0≤n≤m；

S8、將Grad_n對應的掃查路徑P_n作為基準，并在裂紋所在的平面內，繪制一條垂直于掃查路徑P_n且以參考點O₁為中心的直線S₁，所述直線S₁的兩端分別與參考點O₁的距離為D，所述直線S₁的方向即為裂紋點O₁的方向；以及

S9、分別以直線S₁的兩個端點作為裂紋點的參考點O₂和O₃，重復步驟S1～S8，分別繪制出直線S₂和S₃，依次聯(lián)接S₁、S₂和S₃直線，能重構出裂紋的擴展路徑。