碳钢试样拉伸过程磁信号多尺度熵特征提取及磁畴观测

作     者：刘涛 沈朝洋 雷经发 邬竞雄 孙虹 LIU Tao;SHEN Chaoyang;LEI Jingfa;WU Jingxiong;SUN Hong

作者机构：安徽建筑大学机械与电气工程学院合肥230601 工程机械智能制造安徽省教育厅重点实验室合肥230601 

出 版 物：《机械科学与技术》 (Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering)

年 卷 期：2022年第41卷第5期

页      面：808-814页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51805003) 安徽省高校优秀拔尖人才培育项目(gxyqZD2019057) 安徽高校协同创新项目(GXXT-2019-022)。 

主　　题：磁信号 多尺度熵 支持向量机 磁畴观测 

摘      要：为揭示碳钢试样拉伸损伤过程磁信号多尺度特征,选取45钢试样开展准静态拉伸实验,提取磁场强度法向分量H_(p)(y)和磁场强度梯度K的多尺度熵特征,结合上述特征,选取支持向量机方法构建了损伤评估模型。利用原子力显微法观测各拉伸损伤阶段的磁畴形貌,提取了磁畴相位角特征。结果表明:各拉伸损伤阶段H_(p)(y)均存在对应于隐性损伤区域的零值点,随着损伤程度增加,H_(p)(y)绝对值增大,K值曲线在H_(p)(y)零值点处出现峰值。各阶段H_(p)(y)多尺度熵值随尺度因子的增加呈上升趋势。随着损伤程度的增加,H_(p)(y)多尺度熵值降低,而磁畴相位角呈逐渐上升趋势,颈缩和断裂阶段H_(p)(y)多尺度熵值再次升高,磁畴相位角则开始下降,所构建的损伤评估模型具有83.3%的损伤识别精度。本文成果可为铁磁构件在役检测及损伤评估提供方法模型支撑。