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无损检测在钢结构疲劳损伤检测中的应用研究

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：蔡新未

[导读] 摘要：虽然时代在不断进步，但是有一些问题至今没有得到解决。

        江苏省建筑工程质量检测中心有限公司江苏省南京市 210033
        摘要：虽然时代在不断进步，但是有一些问题至今没有得到解决。当前世界钢结构疲劳的问题已经越来越严重，人们不得不对其进行重视，但是以目前的技术水平，技术人员对于钢结构疲劳问题检测的手段是十分有限，根本达不到我们预期的要求，根据最近的调查显示，希望我们有很多钢梁焊缝疲劳损伤检测技术，但是都存在着很大的弊端，比如说检测所需的时间过长，检测的效率十分低下。而且当前我们的检测水平不能对缺陷进行预测，只能发现一些现在已经存在的问题，所以我们现在迫切的需要一种新的检测技术，以此来弥补技术上的缺陷。根据最新的研究发现，金属磁记忆技术可以有效的解决这些问题，他相较于传统方法来说，检测时不会给钢体造成损伤，而且灵敏度非常的高，符合我们对技术的要求，下面我们将对这一技术的优缺点进行阐述。
        关键词：钢体结构、疲劳损伤检测、无损、金属磁记忆技术
        引言：2019年的调查显示，当前我国已经铺设的公路桥梁超过80万座，总长已经快要达到5000万米。在这些桥体中，我国应用最多的结构形式就是钢箱梁结构，因为它所具有的优点（轻便、跨越能力显著、抗弯曲能力强等）是为我们所看重的。我们常说的钢结构疲劳问题，它的形成因素是焊缝等薄弱位置处在了应力集中的区域并且出现了一些缺陷。因为这些地方出现了缺陷，让整个钢的主体部分出现了问题，这就可能会引起灾难事故的发生。由于钢体在执行自身职能的时候，它的实际载荷是随机的，这就造成了他疲劳损伤，也具有非常大的随机性，所以我们对钢体的疲劳检测是必不可少的。随着社会的不断进步，我们希望可以通过无损的检测，提高钢铁的使用寿命，避免灾难事故的发生，所以，当代我们如何利用无损检测的结果对钢结构进行构造疲劳损伤的可靠评估，已经成为当下很多技术人员关注的热点。
        一、无损检测的研究目的和意义
        我们当代已经有了一些还算成熟的无损检测技术，但是这些技术只能对钢体裂缝进行有效的检测，对刚体中因为疲劳而产生的裂纹，不能做出很好的诊断，而我们现在研究的金属磁记忆检测技术，可以很好的解决这一问题，在将来可能会做到早期预测的目标。这种方法的本质是一种漏磁信号检测的技术，他发出的漏磁信号，会根据钢体的不同结构而发生特定的改变，根据这种固有的关系，我们就可以推测出钢体的结构变化。由于这个优点，这一技术很好的，克服了传统检测中的一大缺点，并且他还可以做出一些早期的诊断，让我们的工作变得更加顺利。这种技术是我们到今天为止找到的最优秀技术之一，所以我们对此进行研究，具有很多突出的意义，具体的意义如下：
        （1）对于这一技术的研究具有非常高的科学价值，这一技术的基础是磁性材料的固有性质，他对于当前我们对钢结构早期诊断具有非凡的意义，因为它与传统方法相比，具有非常高的识别能力，所以它在各个领域都会有十分重要的作用。
        （2）他会给我们创造出很大的经济价值。如果这一技术研究成熟，他就会给刚洗工程带来巨大的变革，可以一起有效地减少钢结构的损坏，延长它的寿命，这样一定会给社会带来极其显著的社会价值。
        二、我们所用的常规检测手段有
        钢体的损伤是不可避免的，所以我们为了延长钢琴的使用寿命，减少一些危险事故的发生，我们就要对钢体进行必要的损伤检测，而如今我们所采用的检测方法有以下几种：
        （1）以超声波对刚体进行检测
        这种技术的基础是由于超声波在材料和裂缝中的传播速度是不一样的，所以我们通过检测表面裂纹的传播，就可以发现刚体的结构。在实际的操作中，我们首先要把超声波的探头固定在需要检测的工件上，然后再通过探针向工件发射超声波，根据我们回收到的超声波时间差，通过计算就可以发现刚体中的问题所在。

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        （2）以磁粉进行探查
        磁粉探伤法也是我们现在所用的主要方法之一，它的运作方法是，磁性材料在磁场中会被逐渐的磁化，并且会基于磁性的标记的图像和大小。这种方法主要用于检测铁磁材料和组件的表面和接近表面的结构缺陷，而且他对于一些特殊的缺陷（裂纹、不规则的穿孔）十分敏感。
        （3）以射线进行检测
        你这种射线检测法检测工件时，弓箭会吸收和散射一定量的射线，这样射线的强度就会降低。根据不同位置回收药的射线强度，我们就可以得知龚剑中的一些缺陷，比测量区域的厚度缺陷的大小等，这种检测是十分有效的。
        综上所述，我们现在所掌握的无伤检测技术，只能对一些已经存在了的缺陷进行诊断，并不能像我们预想的那样对缺陷进行预测，这对于我们的研究来说是具有非常大的局限性的。
        三、新形的金属磁记忆技术的优势
        金属磁记忆技术最早在1997年被提出，这种新型的技术机理如下：精盐就发现磁铁原件是具有一定的记忆功能的，当发生磁致收缩特性时，它就会发生重新的取向，这是一种不可逆的现象，在去除工作的负载后，也不会消失。这种新型的技术与传统相比，具有很大的优势，首先他不需要对工件的表面进行预先的处理，而且它的检测灵敏度是非常高的，这样我们就可以对工件的缺陷进行一个早期的预测，这是传统的检测方法，远远达不到，所以这种方法易经兴起，就得到了社会上的广泛关注。
        根据我们现在的研究显示，这一技术主要具有以下优点：
        （1）这种检测方法不仅可以检测出一些十分微小的缺陷，还可以，对未来的缺陷进行一个准确的预测，可以尽早的把这种缺陷铲除
        （2）这种新的检测方法是不需要外部磁场进行辅助的，它需要的仅是工件自身所具有的磁场和地球的磁场，这两者之间相互作用，可以形成一种特殊的场，然后我们可以通过一些特殊的仪器对其进行分析，这样就可以完成检测
        （3）这种检测方法的检测效率十分高，因为他不需要对工件表面进行提前的处理，这就大大的节省了检测时间
        （4）总检测可以将检测的误差降到最低，因为在检测时可以做到非接触检测，这个优势的意义是很重大的
        （5）这种检测方法是十分绿色环保的，它不会产生辐射，也不会对环境造成任何的污染。
        这一技术现在还不成熟，还有许多难题等着我们去克服，比如漏磁信号的监测，这是一个难题，所以我们需要对此进行进一步的研究，但是不可否认的是，这一方法在未来将会是对，刚体检测发展是具有重大意义的。
        结束语：钢结构疲劳问题是我们当今社会所面临的一个重大难题，采用这种无损伤的检测手段，对刚体进行检测是具有非常大的社会意义的，这一技术的发展会带给我们无法想象的社会经济效益。而我们现在所用的传统检测方法，只能对一些已经存在了的缺陷进行检测，不能对未知的危险进行预测，这是具有很大局限性。而我们所要研究的金属磁记忆检测技术就很完美的解决了这一问题，他可以对未知的危险进行预测，虽然这一技术在当代还未成熟，但是通过我们的不断研究，我相信在未来可以将这一技术发展起来，以此来提升钢结构的使用寿命，为人类创造价值。
        参考文献：
        [1]周强,陶德馨,顾必冲.工程结构疲劳损伤与磁化特性的检测方法[J].湖北工学院学报,2002(02):135-136+139.
        [2]韩晖,肖迎春,白生宝,刘国强,梁栋.结构疲劳损伤的声发射检测可靠性研究[J].机械设计与制造工程,2014,43(06):76-79.