金属磁记忆检测技术由俄罗斯的杜波夫教授[1]于1999年10月提出，该技术的检测方法简单，可对铁磁性材料进行早期诊断，这一技术提出之后，便受到了俄国内外的高度关注和研究，这项技术是根据被检测的材料的外来载荷作用产生的磁化和地球内外部磁场

的联合影响下，材料的应力集中区会产生磁滞伸缩会导致原子的磁矩方向发生定向的，不可恢复的改变[2]。根据磁机械效应可以知道，铁磁材料所受的应力与材料被磁化的磁场强度成正相关关系，因此在应力集中的部位，磁场强度相比与材料的其他部位要大，这样由于应力集中作用留下的“痕迹”就会蕴含在磁记忆信号之中，磁记忆信号越强，说明该部位应力集中程度就较高。金属磁记忆检测技术是独有的的一项独具有预防作用检测技术。

因为在机器运转工作的初期，就可以对其各部件运行状况进行检测，用磁场信号来辨别可能出现损坏的区域，人们能够尽早采取必要的手段防范于未然，极大地减少了损失。MMMT具有高灵敏度、不需要耦合剂、无磁化处理、使用简便、仪器尺寸小等优点，MMMT与传统无损测试方式相互联系彼此弥补，具有阔的发展前景和动力。

金属磁记忆检测技术作为一门新型的无损检测技术，能够有效地检诊断铁磁性材料制造的机器在常规的工作运行中，受到载荷的早期的疲劳情况，预防疲劳断裂的突然出现而造成巨大的损失。铁路车辆轮对便是由铁磁结构材料制成的，因此金属磁记忆检测技术可用于轮对疲劳的检测上。

1.2金属磁记忆检测技术国内外研究状况

1.2.1国内研究状况

1.2.2国外研究状况

1.3发展趋势

1.4本课题探讨的内容

这次课题探讨的主要重点的是轮对材料25CrMo4的漏磁场数据与疲劳性能的关系。借助TSC-2M-8磁信号测试器的轮对实验的三块材料25CrMo4样品进行数据的采集，对得到的大量数据使用MATLAB进行特征参量分析，通过分析结果来辨析样品的疲劳性能。同时利用ANSYS18.0有限元分析软件对样品实验后的样品表面应力进行仿真模拟。这次课题的操作内容一共分为以下几个部分：

(1)制作实验样品。首先根据实验环境，即疲劳实验机和磁记忆探测小车的尺寸来进行样品的设计，其次对25Crmo4材料进行切割、打磨等机械加工，最后对样品进行消磁和退火工艺。

(2)疲劳实验和采集磁记忆信号数据。采集疲劳拉伸试验前的磁记忆信号，之后对样品分别进行300万次、500万次和1000万次循环次数的疲劳拉伸试验，实验结束后再对样品进行磁记忆信号采集。

(3)磁记忆信号分析和提取特征值。将采集的数据用MATLAB进行分析，画图图像，进行分析总结。并对信号进行特征提取，从而进行疲劳分析。

(4)模拟仿真。使用ANSYS软件进行三维模型的建立，根据实验计划要求施加交变载荷，对样品应力集中情况进行仿真，得出样品的应力分布云图和位移图，并对结果对比分析。

2金属磁记忆检测技术

2.1金属磁记忆检测原理

   金属磁记忆检测技术的提出至今仅有20多年的历史，由该项理论提出者俄罗斯杜波夫教授成立的俄罗斯动力诊断公司推动磁记忆技术的发展，经多年的科研开发金属磁记忆检测技术在多个学科和领域中都有涉及应用。到目前为止，磁记忆检测技术在铁磁性材料初期疲劳诊断方面独树一帜。相比于声发射，超声检测和磁粉检测等技术来说，磁记忆检测方法的优势显而易见。

   一般工程机器在日常工作中，都会收到来自外加载荷和地磁场的联合作用，在机器的应力变形集中部位内部的自发磁化而产生的异向磁化区域所包含的原子都会重新无规则地排列组合。铁磁性机器表面的漏磁场信号表征着应力分布情形和内部细小裂纹，理论上来说，该漏磁场在与方向平行的量 会出现最大值，垂直检测方向的量 也会过零点，如图2.1所示：