Modelowanie charakterystyk magnesowania stali konstrukcyjnych

pol Artykuł w języku polskim DOI:

wyślij Dorota Jackiewicz *, Roman Szewczyk **, Jacek Salach * * Instytut Metrologii i Inżynierii Biomedycznej Politechniki Warszawskiej ** Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Pobierz Artykuł

Streszczenie

W referacie omówiono możliwości wykorzystania rozszerzonego modelu Jilesa-Athertona do opisu charakterystyk magnesowania stali konstrukcyjnej ST3, z uwzględnieniem pierwotnych krzywych magnesowania. Zgodność wyników modelowania z charakterystykami uzyskanymi eksperymentalnie potwierdza wysoka wartość współczynnika determinacji Pearsona R2. Przedstawione wyniki modelowania charakterystyk magnesowania stanowią podstawę do opisu wpływu procesów zmęczeniowych na charakterystyki magnesowania w stali konstrukcyjnej. Umożliwi to ocenę stanu zużycia zmęczeniowego elementów stalowych poprzez pomiar ich charakterystyk magnetycznych.

Słowa kluczowe

badania nieniszczące, modelowanie charakterystyk magnesowania, stal konstrukcyjna

Modelling the magnetic characteristics of construction steels

Abstract

Paper present the possibility of use Jiles-Atherton extended model to describe magnetic characteristics of construction steel ST3. It was considered not only hysteresis loop but also the initial magnetization curve. The obtained modelling results are in good agreement with the experimental characteristics. This agreement is confirmed by high value of the R2 determination coefficient. Presented modelling results of the magnetic characteristics could be used to describe and predict the influence of fatigue process on magnetic characteristics. This enables estimation of fatigue state of steel elements, on the base of its magnetic characteristics measurement.

Keywords

construction steel, magnetic characteristics modelling, nondestructive testing

Bibliografia

  1. A. Lewińska-Romicka, Badania materiatdw metodą prądów wirowych. Biuro Gamma, Warszawa 2007.
  2. A. Lewińska-Romicka, Badania nieniszczące. Podstawy defektoskopii. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2001.
  3. Z. Liu, W. Wenqi. New method to correct eddy current in magnetic focusing-deflection system. Micro-electronic Engineering Volume: 78-79, 2005, 34-38.
  4. M. Nikolova, A. Mohammad-Djafari, Eddy current tomography using a binary Markov model. NDT & E International Volume: 30, Issue: 3, 1997, 171.
  5. F, Liorzou, B. Phelps, D. L. Atherton, Macroscopic models of magnetization. IEEE Trans. Magn. 36 (418), 2000.
  6. D. C. .Tiles, D. Atherton, Theory of ferromagnetic hysteresis J. Magn. Magn. Mater 61 (48), 1986.
  7. B. Augustyniak, Zjawiska magnetosprężyste i ich wykorzystanie w nieniszczących badaniach materiałów. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2003.
  8. R, Szewczyk, Modele charakterystyk materiałów magnetycznie miekkich stosowanych w budownictwie czujników. Zeszyt ‘Mechanika’ nr 224, 2009.
  9. M. J. Sablik, G. L. Burkhardt, H. Kwun, D. C Jiles, A model for the effect of stress on the low-frequency harmonic content of the magnetic induction in ferromagnetic materials. J. Appl. Phys. 63 (3930), 1988.
  10. M. J. Sablik, H. Kwun, G. L. Burkhardt, D. C. Jiles, Model for the effect of ten-sile and compressive stress on ferromagnetic hysteresis. J. Appl. Phys. 61 (3799), 1987.
  11. D. Lederer, H. Igarashit, A. Kost, T. Honma, On the parameter identification and application of the Jiles-Atherton hysteresis model for numerical modelling of measured characteristics. IEEE Trans. Magn. 35 (1211), 1999.
  12. K. Chwastek, J. Szczyglowski, Identification of a hysteresis model parameters with genetic algorithms. Mathematics and Computers in Simulation 71 (206), 2006.
  13. W. Press, S. Teukolsky, W. Vetterling, B. Flannery, Numerical recipes in C, the art of ccientific computing. Cambridge University Press, 1992.
  14. Schwefel H. P. “Evolution and optimum seeking” Wiley 1995.
  15. H. P. Schwefel, Numerical optimalization of numerical models. Wiley, 1981.
  16. R. O’Handley, Modern magnetic materials - principles and applications. John Wiley & sons, 2000.
  17. M. J. Sablik, H. Kwun, G. L. Burkhardt, D. C. Jiles, Model for the effect of ten-sile and compressive stress on ferromagnetic hysteresis. J. Appl. Phys. 61 (3799), 1987.
  18. R. Szewczyk, Extension for the model of the magnetic characteristics of anisot-ropic metallic glasses. Journal of Physics D - Applied Physics 40 (4109), 2007.