| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 目次 | 第12-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-30页 |
| 1.1 研究背景 | 第15-17页 |
| 1.2 国内外应力检测方法的研究现状 | 第17-27页 |
| 1.2.1 常规应力检测方法 | 第17-20页 |
| 1.2.2 磁性应力无损检测技术 | 第20-27页 |
| 1.3 本文的主要研究工作 | 第27-30页 |
| 第2章 EME应力传感器的提出与基本理论分析 | 第30-70页 |
| 2.1 引言 | 第30页 |
| 2.2 铁磁材料的磁弹效应——应力对铁磁材料磁化影响的主要机理 | 第30-40页 |
| 2.2.1 常用磁学物理量 | 第30-33页 |
| 2.2.2 铁磁材料的磁特性曲线介绍 | 第33-34页 |
| 2.2.3 磁性及磁性材料的分类 | 第34-35页 |
| 2.2.4 应力对钢结构磁性的影响 | 第35-40页 |
| 2.3 磁电层合材料的磁电原理 | 第40-49页 |
| 2.3.1 磁电材料与磁电效应 | 第40-41页 |
| 2.3.2 磁电层合材料 | 第41-43页 |
| 2.3.3 智能磁电传感元件及其性能测试实验 | 第43-49页 |
| 2.4 EME应力传感器的基本原理 | 第49页 |
| 2.5 EME应力传感器的设计 | 第49-68页 |
| 2.5.1 励磁场场源及磁化方式的选择 | 第50-52页 |
| 2.5.2 励磁线圈内磁场的分析 | 第52-59页 |
| 2.5.3 激励电流设计 | 第59-66页 |
| 2.5.4 EME应力传感器的其它部分设计 | 第66-68页 |
| 2.6 本章小结 | 第68-70页 |
| 第3章 EME应力传感器的仿真模型研究 | 第70-103页 |
| 3.1 引言 | 第70页 |
| 3.2 EME应力传感器系统模型的建立过程 | 第70-72页 |
| 3.3 铁磁材料的磁弹模型仿真 | 第72-80页 |
| 3.3.1 常见的磁滞模型介绍 | 第72-74页 |
| 3.3.2 Jiles-Atherton(J-A)模型及改进的J-A模型 | 第74-80页 |
| 3.4 基于ANSYS有限元耦合电磁场的磁场分布模拟 | 第80-95页 |
| 3.4.1 电磁场基本理论 | 第81-84页 |
| 3.4.2 磁弹电模型中需要特殊考虑的问题 | 第84-87页 |
| 3.4.3 EME应力传感器的检测信号模拟 | 第87-95页 |
| 3.5 磁电层合材料的磁电原理模型及计算 | 第95-99页 |
| 3.5.1 磁电材料的磁电等效电路法 | 第95-97页 |
| 3.5.2 磁电电压系数的计算 | 第97-99页 |
| 3.6 EME应力传感器仿真模型的总结及算例 | 第99-101页 |
| 3.7 本章小结 | 第101-103页 |
| 第4章 EME应力传感器的实验研究 | 第103-124页 |
| 4.1 引言 | 第103页 |
| 4.2 EME应力传感器监测系统的设计 | 第103-107页 |
| 4.2.1 基于LabVIEW平台的应力监测系统 | 第103-105页 |
| 4.2.2 磁弹仪的设计 | 第105-107页 |
| 4.3 实验室小型构件实验 | 第107-114页 |
| 4.3.1 直径12mm的45 | 第107-111页 |
| 4.3.2 直径12mm的HRB335钢筋 | 第111-112页 |
| 4.3.3 直径50mm的Q345钢棒 | 第112-114页 |
| 4.4 实验室大型构件——型号为PES(C)7-151的钢缆索足尺实验 | 第114-123页 |
| 4.4.1 实验内容 | 第114-115页 |
| 4.4.2 初步实验的采集信号分析及物理机理 | 第115-121页 |
| 4.4.3 钢缆索的正式拉力实验 | 第121-123页 |
| 4.5 本章小结 | 第123-124页 |
| 第5章 EME应力传感器及监测系统的工程应用 | 第124-132页 |
| 5.1 引言 | 第124页 |
| 5.2 椒江二桥中的索力监测 | 第124-130页 |
| 5.2.1 应力监测系统的设计概况 | 第124-126页 |
| 5.2.2 钢缆索的索厂实索标定实验 | 第126-128页 |
| 5.2.3 斜拉桥索力的现场校核实验 | 第128-129页 |
| 5.2.4 永久安装与保护措施 | 第129-130页 |
| 5.3 本章小结 | 第130-132页 |
| 第6章 EME应力传感器应用的影响因素研究及环境适应性分析 | 第132-158页 |
| 6.1 引言 | 第132页 |
| 6.2 钢结构材料的磁性主要影响因素 | 第132-138页 |
| 6.2.1 钢结构材料的化学成分和组织结构的基础知识 | 第132-135页 |
| 6.2.2 化学成分对磁性的影响 | 第135-136页 |
| 6.2.3 结晶结构对磁性的影响 | 第136页 |
| 6.2.4 金相组织及热处理方式对磁性的影响 | 第136-137页 |
| 6.2.5 其它加工工艺对磁性的影响 | 第137-138页 |
| 6.3 钢结构材料的金相组织与磁畴结构观察实验 | 第138-142页 |
| 6.3.1 实验的主要设备与仪器 | 第138-139页 |
| 6.3.2 实验样品的制备 | 第139-140页 |
| 6.3.3 实验的观察结果 | 第140-142页 |
| 6.4 磁特性测量实验 | 第142-147页 |
| 6.4.1 磁特性测量方法介绍 | 第142-144页 |
| 6.4.2 实验的主要设备与仪器 | 第144-146页 |
| 6.4.3 实验内容及结果 | 第146-147页 |
| 6.5 温度对系统测量精度的影响 | 第147-154页 |
| 6.5.1 温度对应力测量的影响因素 | 第147-148页 |
| 6.5.2 温度对铁磁性材料磁特性的影响机理 | 第148-150页 |
| 6.5.3 钢结构材料的磁特性随温度变化的研究实验 | 第150-154页 |
| 6.6 传感器的环境适应性分析 | 第154-157页 |
| 6.6.1 电磁兼容性(EMC)设计 | 第154-155页 |
| 6.6.2 提高EMC设计的措施 | 第155-157页 |
| 6.7 本章小结 | 第157-158页 |
| 第7章 结论与展望 | 第158-162页 |
| 7.1 本文的主要结论 | 第158-161页 |
| 7.2 展望 | 第161-162页 |
| 参考文献 | 第162-174页 |
| 作者简历 | 第174-175页 |
