[发明专利]基于磁梯度张量的金属磁记忆缺陷定位方法

权利要求书

1.一种基于磁梯度张量的磁记忆缺陷定位方法，其特征在于：用磁梯度张量模量的极大值点判断应力集中的边界，用梯度局部波数极值点判断应力集中中心位置，通过采用2个平行移动的3分量磁场传感器组成张量测量系统获取磁场梯度信息，以磁梯度张量的模量和梯度局部波数为判别依据，确定构件损伤边界及中心位置，具体过程为：

1)磁梯度张量测试及计算

2个3分量磁场传感器，其各敏感轴相互平行放置，假设同一条检测迹线上的相邻检测点分别为p(n)、p(n+1)，它们之间的距离为Δx，传感器之间距离为Δy，当相邻采样点距离Δx、和两个传感器之间距离Δy值较小时，传感器1、2检测的磁场强度H在x，y，z三个方向上磁场分量分别为H₁(x)、H₁(y)、H₁(z)和H₂(x)、H₂(y)、H₂(z)，则p(n)点处的磁梯度张量根据传感器测量值表示为

式中*所表示的要素根据对称矩阵关系求解得到H_ij，H_ij为磁场强度H对i、j求导，其中i＝x，y，z；j＝x，y，z；

2)磁梯度张量模量计算

将磁梯度张量模量的极大值点作为应力集中边界的判断条件，根据磁梯度张量表达式G，得到磁梯度张量模量C为

其中i＝x，y，z；j＝x，y，z，将G矩阵中的5个独立元素换算成一个标量C，用以提高系统处理数据的效率，同时，减小检测迹线相对于被测试件的方向改变时，对磁梯度张量G的测量影响，将磁梯度张量模量的极大值点出现的位置作为应力集中边界的判断依据；

3)梯度局部波数计算

梯度局部相位β定义为

对式(3)进行微分处理，得到其在x轴方向的局部波数k_x为

式中，

4)根据磁梯度张量模量和梯度局部波数判别缺陷特征

由于磁梯度张量模量在磁场边缘处取极值，整体呈“双驼峰”式分布，“驼峰”处漏磁场梯度变化最大位置为应力集中边界，用“峰峰”距离表征缺陷宽度；梯度局部波数与磁场源位置有关，在缺陷的中心位置处取极值，所以用梯度局部波数极值点判断应力集中的中心位置。