有缺陷鋼絲繩單絲受拉破壞的磁記憶信號變化全過程

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(西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院，陜西 西安 710055)

1 引 言

鋼絲繩在礦山、建筑等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。作為一種柔性構(gòu)件，在拉伸提升過程中受力復(fù)雜，并不僅僅承受拉力的作用，在連接節(jié)點及路徑轉(zhuǎn)換處還有可能承受扭轉(zhuǎn)、彎折剪力等作用，鋼絲繩內(nèi)部單絲之間也存在摩擦、擠壓等受力狀況[1]。鋼絲繩大都采用多次冷拔的低碳鋼絲制造，拉伸破壞時表現(xiàn)為突然的斷絲及脫股，以及承載力的急劇下降。鋼絲繩在受力破壞前期并沒有明顯預(yù)兆，破壞突然，因此有必要對工作中鋼絲繩的承載能力進行評估，對其破壞部位進行預(yù)判。

鋼絲繩無損檢測技術(shù)中，電磁檢測是最為有效的方法，這種檢測技術(shù)采用外加勵磁的方法，對鋼絲繩進行漏磁檢測，能有效發(fā)現(xiàn)鋼絲繩內(nèi)部的斷絲及截面損失狀況[2-3]。但是針對鋼絲繩破壞迅速無明顯征兆的特點，傳統(tǒng)的電磁檢測并不能進行早期的預(yù)警，無法發(fā)現(xiàn)鋼絲繩的薄弱部位，而磁記憶檢測技術(shù)作為一種新型的檢測手段，在無外加激勵磁場的情況下，基于鐵磁體的磁致伸縮效應(yīng)，能對鋼絲內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)進行評估，同時也能對薄弱部位進行預(yù)判，是一種具有預(yù)警作用的無損檢測技術(shù)。

2 金屬磁記憶檢測原理

磁記憶檢測技術(shù)以地磁場作為勵磁源，無需外加磁場，是一種弱磁檢測[3]，并且，磁記憶信號隨著鐵磁體應(yīng)力應(yīng)變的變化而變化，因此，該種檢測技術(shù)與損傷的形狀、方向有關(guān)，與鐵磁體的受力情況也存在直接的關(guān)系。

鐵磁體內(nèi)部根據(jù)磁矩的方向分化成一個個微小的區(qū)域，每個區(qū)域其磁矩取向相同，這樣一個特定的區(qū)域稱為磁疇，在無荷載或者無外加磁場的情況下磁疇的取向沒有規(guī)律，宏觀上表現(xiàn)為鐵磁體不顯示磁性。當(dāng)有外加磁場時，磁疇磁矩取向變得統(tǒng)一，此時的鐵磁體便顯示磁性。當(dāng)鐵磁體承受荷載時，表現(xiàn)出一定的壓磁性，磁疇的取向與拉力方向一致，與壓力方向垂直[4-8]。以拉應(yīng)力為例，若僅受拉力無外加磁場時磁疇的取向與拉力方向夾角可能為0°也可能為180°，這兩個取向的概率都為50%，鐵磁體不顯示磁性。磁疇的取向介于外加磁場與拉力方向之間，此時鐵磁體便顯示磁性。此外，在應(yīng)力作用下，鐵磁體內(nèi)部的疇壁發(fā)生移動，磁矩方向出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，磁疇由雜亂的隨機分布向統(tǒng)一的取向發(fā)展。

鋼絲繩的漏磁檢測基本是強磁檢測，具有準(zhǔn)確率高、效果好的優(yōu)點，但只能檢測出已發(fā)展成形的損傷，不能反映鋼絲繩的工作應(yīng)力。因此，有必要把磁記憶檢測技術(shù)應(yīng)用于鋼絲繩領(lǐng)域，開展探索性的研究。據(jù)此，本文以單絲為研究對象，針對單絲拉伸缺損磁記憶信號進行試驗，以此作為后續(xù)整繩研究的基礎(chǔ)。

3 試驗方案

選用6×37異形三角股鋼絲繩為研究對象，拆取其中一股，選用單股最外層鋼絲為研究對象，鋼絲公稱直徑d=2.7mm，單絲有效拉伸長度30cm，測區(qū)長度20cm，每根鋼絲在距測區(qū)兩端各6cm部位處設(shè)置兩個缺口，缺口寬度1mm，缺口深度為0.2d，同時對3根鋼絲進行拉伸試驗，分別編號為試件1、試件2、試件3，試驗在材料拉伸試驗機上進行。采用分級加載的方式，加載分級為2、4、5、6、7、8及9kN。試驗開始前將鋼絲放入試驗機兩端夾頭，在不加荷載情況下測量其初始磁場，每加一級荷載后進行保載，以保證獲取鋼絲在受荷狀態(tài)下的磁記憶信號。

在測量區(qū)內(nèi)沿鋼絲縱向設(shè)置一條測線，線上共設(shè)29個測點，測點布置如圖1所示。

圖1 (a)加密區(qū)測點布置圖；(b)缺陷分布位置；(c)缺陷深度及寬度Fig.1 (a) layout of measuring points in dense zones of defect, (b) distributed position of defect; (c) depth and width of defect

磁記憶信號采用EMS-2003磁記憶/渦流檢測儀，分辨率1A/m，量程±1000A/m，采用霍爾元件筆式探頭，儀器設(shè)為雙蹤內(nèi)時鐘，以大地磁場為校準(zhǔn)，頻道1顯示環(huán)境磁場，頻道2顯示綜合磁場，用頻道2數(shù)值減去頻道1數(shù)值得到鐵磁體表面磁場,即磁記憶信號，從而達到屏蔽環(huán)境磁場的目的。本次試驗通過設(shè)置儀器參數(shù)選項內(nèi)的-CH1來抑制地磁場，此時頻道1顯示為0，頻道2顯示數(shù)值即為濾掉環(huán)境磁場后，鐵磁體表面的磁記憶信號。每次測量前對探頭進行歸一化處理，將連接的探頭與大地磁場進行校準(zhǔn)，使儀器和探頭相互匹配以減小不必要的干擾，儀器設(shè)為數(shù)顯，測量時將筆式探頭端部緊貼試件表面以減小提離高度的影響，同時保持探頭垂直于鋼絲，每個測點讀取三次磁記憶信號數(shù)值。

4 試驗全過程分析

三根鋼絲試驗結(jié)果，在9～10kN之間拉斷，由于每根鋼絲的初始磁場各不相同，初始階段各鋼絲繩的磁記憶信號走勢有一定差別，但當(dāng)荷載增加到一定程度時，磁記憶信號曲線走勢趨于一致，尤其是在荷載達到5kN后，磁記憶信號曲線出現(xiàn)了明顯的波峰波谷。這表明，較大的應(yīng)力有摒除初始無規(guī)律磁信號干擾的作用?，F(xiàn)選用現(xiàn)象最明顯的1號鋼絲繩試件對試驗結(jié)果進行分析。

加載從0kN開始直至9.58kN發(fā)生破壞，對應(yīng)實測的鋼絲抗拉強度為1673MPa。根據(jù)試驗現(xiàn)象，可將加載分為四個階段進行分析：無荷載階段，對應(yīng)荷載為0kN；開始加載但波峰波谷不明顯階段，對應(yīng)荷載為2kN～4kN；波峰波谷形成并隨荷載的增加波峰與波谷位置移動階段，對應(yīng)荷載為5kN～9kN；鋼絲拉斷后的矯頑力磁場，對應(yīng)荷載為9.58kN。

4.1 初始階段

將鋼絲繩夾于萬能拉伸試驗機的上下端口處。此時測量其表面的初始磁場，即零載荷下的表面磁記憶信號。測量結(jié)果如圖2所示。

圖2 初始階段(零載)磁記憶信號曲線Fig.2 Signal curve of magnetic memory in the initial phase

由圖可見：磁記憶信號曲線出現(xiàn)多個波峰波谷，0～70mm范圍內(nèi)磁信號的變化較為劇烈，70mm后趨于緩和，在缺陷位置60mm及140mm處并沒有特別明顯的波峰波谷現(xiàn)象，曲線呈無規(guī)律分布，這也體現(xiàn)了無應(yīng)力狀態(tài)下磁記憶信號的偶然性、隨機性。需要指出的是：設(shè)備的加載方向為豎向，當(dāng)試件豎向放置時，地磁場對豎向鐵磁體的勵磁規(guī)律并不同于水平放置的鐵磁體，因此本次試驗更加有利于研究復(fù)雜勵磁環(huán)境下的磁記憶信號規(guī)律。

4.2 波峰波谷開始形成階段

磁記憶信號曲線發(fā)展到第二階段，包含兩個加載等級，分別為2kN和4kN。由于加密區(qū)測點太密，兩條磁記憶信號曲線放置于一幅圖中，加密區(qū)各點不好分辨，因此作圖時，采取各點等間距的方法，如圖3所示，橫坐標(biāo)不再表示距離，而是表示各點的序號n，即測量點位置編號。

從零載進入加載階段后可以發(fā)現(xiàn)曲線出現(xiàn)較大的起伏，磁記憶信號曲線相較于零載條件下出現(xiàn)了大幅度的上移，即縱坐標(biāo)數(shù)值有所增加。同時，曲線并沒有出現(xiàn)明顯波谷，只是在兩條曲線中出現(xiàn)了一個波谷平臺，具體表現(xiàn)為：零載時在第4點處出現(xiàn)的波谷開始向右移動，在2kN時波谷平臺出現(xiàn)在第5、6、7點處，在4kN時從7點到14點出現(xiàn)了一個較長的波谷平臺。零載時在第16點出現(xiàn)的波峰，在荷載達到2kN時波峰出現(xiàn)在第15點處，當(dāng)荷載達到4kN時波峰出現(xiàn)在第19點處，波峰也出現(xiàn)了右移，不管是2kN還是4kN，磁記憶信號曲線沿長度方向其數(shù)值都經(jīng)歷了一個先減小再增加，再減小再增加的起伏過程，但4kN時磁記憶曲線的增加與減小之間的幅值都小于2kN時的幅值，曲線也相對緩和，這說明，隨著應(yīng)力的增加磁疇的取向開始變得有序。波峰波谷基本形成并開始發(fā)展。

4.3 波峰波谷移動階段

當(dāng)荷載加至5kN后，磁記憶信號曲線出現(xiàn)明顯的波峰波谷現(xiàn)象，曲線趨于穩(wěn)定，采取與第二階段同樣的處理方式，每個點的橫坐標(biāo)都設(shè)為等間距以方便觀察，如圖4所示。

圖4 波峰波谷移動階段磁記憶信號曲線(n表示測點位置編號)Fig.4 Signal curve of magnetic memory in the moving phase of peaks and valleys (The abscissa n represents the measuring point position number)

從圖中可以看出，當(dāng)荷載加至5kN后磁記憶信號曲線已經(jīng)形成了穩(wěn)定的波峰波谷形態(tài)，各級荷載下的曲線走勢相同，都經(jīng)歷了一個先減小后上升再減小的過程，各級曲線在后半段開始重疊。

將5kN到9kN各級荷載下波谷所在點的位置及對應(yīng)數(shù)值進行統(tǒng)計，如表1所示。

從表1可見：荷載進入5kN后，波谷位置始終位于第9點右側(cè)，隨著荷載的增加，不論是數(shù)值還是位置，規(guī)律性都不明顯，但波谷的位置與第9點的距離始終保持在10mm以內(nèi)。

表1 波谷位置及對應(yīng)磁記憶信號數(shù)值

同樣將5kN到9kN各級荷載下波峰所在點的位置及對應(yīng)數(shù)值進行統(tǒng)計，如表2所示。

表2 波峰位置及對應(yīng)磁記憶信號數(shù)值Table 2 Peaks position and corresponding numericalvalue of magnetic memory signal

表中可見：當(dāng)荷載進入5kN后，波峰位置始終位于第21點左側(cè)，隨著荷載的增加，波峰開始向右移動，并沒有出現(xiàn)像波谷位置一樣的跳躍現(xiàn)象。與波谷數(shù)值類似，波峰在數(shù)值上未表現(xiàn)出很強的規(guī)律性，但波峰數(shù)值間差值要遠小于波谷各數(shù)值間的差值，這說明隨著荷載的增加，波峰處磁記憶信號數(shù)值較波谷處穩(wěn)定。

4.4 鋼絲拉斷后階段

荷載加至9.58kN，鋼絲被拉斷，斷點位于第21點處。磁信號隨測點位置的變化規(guī)律如圖5所示。

圖5 鋼絲拉斷后磁記憶信號曲線(n表示測點位置編號)Fig.5 Signal curve of magnetic memory after steel wire tensile fracture (The abscissa n represents the measuring point position number)

由圖可見，鋼絲拉斷后波峰波谷發(fā)生反轉(zhuǎn)并有一定的位移，在斷點左右出現(xiàn)過零點現(xiàn)象，正負區(qū)域?qū)ΨQ較好，正負極值的絕對值發(fā)生較大的增長，大約為400A/m。不同于拉斷前磁記憶信號數(shù)值大都為負值，以斷點為分界線，拉斷后磁記憶信號數(shù)值在正負區(qū)域的分布相差不大。這是由于拉斷后原來的一個鐵磁體變成兩個，新的磁極開始形成。由于拉斷后荷載消失，圖5顯示的磁記憶信號其實為鐵磁體的“矯頑力”。

5 分析與討論

5.1 理論分析

經(jīng)典的金屬磁記憶檢測理論認為：在應(yīng)力集中或損傷處，磁記憶信號的切向分量出現(xiàn)最大值，而法向分量出現(xiàn)過零點現(xiàn)象。但從本文試驗來看，所測兩缺陷處的法向磁記憶信號并沒有明顯的過零點現(xiàn)象，尤其是9點處的磁記憶信號在全部加載過程中都為負值，21點處也沒有明顯的過零點現(xiàn)象。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因為：

1. 傳統(tǒng)的磁記憶檢測借鑒了漏磁檢測的一些理論。在漏磁檢測中法向的磁場分量表現(xiàn)為過零點，切向分量表現(xiàn)為極值。漏磁檢測一般借助外加磁場，并且少考慮應(yīng)力應(yīng)變對鐵磁體本身磁性的影響，該外加磁場一般通過纏繞于鋼絲的外加線圈實現(xiàn)。外加磁場的N、S極與鋼絲的縱向一致，在缺陷處的漏磁表現(xiàn)為法向為零、切向最大，但是，磁記憶檢測中沒有這種方向強度很大的外加磁場，對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)而言，鐵磁體的方向位置也各不相同。比如鋼絲：其縱向位置并不一定與地磁場平行，本次試驗就采用豎向加載的方法，試件方向與地磁場垂直，加之磁記憶檢測技術(shù)的勵磁源是地磁場與環(huán)境磁場矢量合成的綜合磁場，其方向并非南北地磁方向，因此，傳統(tǒng)經(jīng)典的磁記憶判別方法不適用于本試驗的檢測。

2. 經(jīng)典的磁偶極子模型假定有一矩形槽，磁荷分布在槽的兩壁，形成帶磁偶極子，且兩側(cè)面密度大小相同方向相反，磁記憶信號就是由兩壁上磁場強度矢量合成并積分后的結(jié)果。但這種理論無法確定由凹槽壁磁偶極子矢量合成后的磁場是否占主導(dǎo)地位，同時，由于本試驗單絲的拉伸應(yīng)力與地磁場是異軸，凹槽壁帶磁偶極子的面密度會相差很大，與磁偶極子中假定面密度相等不符。因此用磁偶極子模型來解釋本試驗具有一定的局限性。

3. 鐵磁構(gòu)件力-磁效應(yīng)的微觀模型認為：鐵磁體在拉伸荷載作用下的宏觀變形是由各晶體的協(xié)調(diào)變形產(chǎn)生的。隨著荷載的增大，所有晶粒向同一穩(wěn)定方向發(fā)展，因此在拉應(yīng)力條件下，鐵磁體磁疇磁化矢量將平行于拉應(yīng)力方向。對于缺陷處，其橫截面積小，相同荷載條件下應(yīng)力就大，變形也相對較大，磁疇的翻轉(zhuǎn)更加統(tǒng)一[9]，表現(xiàn)出較強的磁性，磁信號出現(xiàn)極值。

4. 空洞理論認為：任何鐵磁體都會存在雜質(zhì)，在荷載作用下按粒徑由大到小，在雜質(zhì)周圍會形成空洞，隨著荷載的增加，變形加大，這些空洞開始融合，空洞融合的過程也伴隨著磁疇壁的移動與消失，隨著這一過程的進行，磁疇取向趨于統(tǒng)一[10]。在缺陷處的應(yīng)力較大，變形較大，空洞的融合也大，磁疇的取向也更加統(tǒng)一?？斩淳酆锨坝捎诖艠O較多，方向雜亂，宏觀上不顯示磁性，當(dāng)拉應(yīng)力方向上的磁化矢量占據(jù)優(yōu)勢時即表現(xiàn)為有取向的宏觀磁化。

5.2 均值及標(biāo)準(zhǔn)差在判別中的應(yīng)用

由以上分析并結(jié)合試驗數(shù)據(jù)可知，單純的依靠法向分量過零點以及切向分量存在極值并不能給出確切的判別，不管是切向還是法向都是地磁與環(huán)境磁場矢量合成后的再分量，現(xiàn)有的數(shù)學(xué)模型假設(shè)條件太過單一，與實際情況存在相當(dāng)大的差距，因此有必要尋找一些新的判別方法。

磁記憶檢測技術(shù)的一大特點就是磁記憶信號與應(yīng)力應(yīng)變存在一定的關(guān)系，從實驗所得的磁記憶信號曲線可以看出：磁記憶信號存在一個發(fā)展過程，單純的討論某一荷載下的磁記憶信號意義不大。荷載的增加會引起磁記憶信號數(shù)值的變化，可以通過對相鄰荷載下的磁記憶信號做差值，并分析其均值與標(biāo)準(zhǔn)差，進一步研究磁記憶信號隨荷載增加而變化的規(guī)律。

首先將荷載按照0、2、4、5、6、7、8及9kN對應(yīng)為1、2、3、4、5、6、7、8級荷載，將每級荷載下對應(yīng)的磁記憶信號減去其相鄰上級荷載下的磁記憶信號，如式(1)所示。

ΔHi(j,j-1)=Hp(y)ij-Hp(y)ij-1

(1)

式中：Hp(y)ij為第j級荷載下i點對應(yīng)的磁記憶信號數(shù)值，2≤j≤8。

然后將相鄰荷載相減所得的磁記憶信號差值求平均值，如式(2)所示。

(2)

(3)

由于9.58kN對應(yīng)的磁記憶數(shù)值是在試件被拉斷后，卸載條件下所得，此時的試件并不存在外加荷載，因此未計算9.58kN與9kN荷載條件下的磁記憶信號差值。將所得均值取絕對值，橫坐標(biāo)表示按荷載從大到小依次計算的順序，用ΔFn表示，縱坐標(biāo)表示磁場均值的絕對值，結(jié)果如圖6所示。

圖6 磁場增量均值曲線圖Fig.6 Magnetic field incremental mean curve

可將圖6曲線劃分為三個階段：

A階段：均值數(shù)值較小，并且有微小的回落，此時對應(yīng)的荷載也較小，處于加載初期。在應(yīng)力應(yīng)變較小的情況下，磁疇壁的位移速率較小，磁疇的翻轉(zhuǎn)也相對較慢，由空洞理論可知，此時疇壁的位移帶動空洞的融合才剛開始，鐵磁體并沒有表現(xiàn)出很強的磁性，其規(guī)律性并不明顯。

B階段：均值數(shù)值出現(xiàn)了一個急劇增加的過程，這說明隨著荷載的增加，磁記憶信號的增量也在增加，磁疇的翻轉(zhuǎn)加快，疇壁的移動也在加快，空洞的融合使得疇壁開始消失，被疇壁分化的磁疇取向開始變得統(tǒng)一，這也充分說明應(yīng)力應(yīng)變的增加與磁記憶信號數(shù)值的變化確實存在聯(lián)系。

C階段：在C階段，增量均值開始減小，此時的應(yīng)力應(yīng)變已經(jīng)相當(dāng)大，增量均值的減小說明此時的鐵磁體已經(jīng)接近磁化的飽和狀態(tài)，磁疇的翻轉(zhuǎn)已經(jīng)基本完成，疇壁的移動也開始減慢。

圖7 一般鐵磁材料的磁化曲線Fig.7 Magnetization curve

根據(jù)以上分析，可以認為：鐵磁體的受力過程其實就是一個磁化過程，不同于外加勵磁的磁化過程，這種磁化是由于應(yīng)力應(yīng)變的增加導(dǎo)致磁疇翻轉(zhuǎn)、疇壁移動所致。圖7為一般鐵磁材料的磁化曲線圖。由圖7可以看出：增量均值曲線的A、B、C三個階段對應(yīng)著磁化曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個階段。

為研究檢測線上29個點對應(yīng)增量的整體離散程度，建立了增量的標(biāo)準(zhǔn)差隨ΔFn的變化曲線，如圖8所示。由圖可見，磁場強度增量的標(biāo)準(zhǔn)差曲線呈階梯狀，總體趨勢呈下降狀態(tài)，與增量均值曲線一樣將增量標(biāo)準(zhǔn)差曲線劃分為 a、b、c三個階段，可以發(fā)現(xiàn)兩條曲線的分界點一一對應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)差作為反映整體離散程度的量值，其數(shù)值的減小說明磁記憶信號增量趨于穩(wěn)定。

圖8 磁場增量標(biāo)準(zhǔn)差曲線圖Fig.8 magnetic field incremental standard deviation curve

鋼絲單向受拉時，磁場沿縱向分布存在差異，相鄰荷載間的增量也存在差異，但隨著荷載的增加這種差異逐步減小，這說明，鋼絲長度方向的磁疇翻轉(zhuǎn)以及疇壁位移的速率趨近統(tǒng)一。

不論是均值還是標(biāo)準(zhǔn)差都是以鋼絲整體受力、整體磁場強度的變化為出發(fā)點，通過研究增量來避免單純的受力狀態(tài)下磁記憶信號沿鋼絲縱向分布不均帶來的影響，雖然獲取磁記憶信號的儀器有屏蔽環(huán)境磁場的作用，但這種屏蔽作用也存在很大誤差，通過增量的形式可以有效避免環(huán)境磁場帶來的干擾。

5.3 磁記憶檢測的判別方法

磁記憶信號的法向分量過零點，以及切向分量存在極值是磁記憶檢測手段的經(jīng)典判別方法，但是參考大量的文獻以及進行試驗后認為這種判別方法并非行之有效。鐵磁體的磁記憶信號是一種與荷載變化相關(guān)的過程量，僅研究某一荷載下的數(shù)值不足以反映力與磁之間的變化關(guān)系。因此，引入磁記憶信號相鄰荷載下的增量并求其均值及標(biāo)準(zhǔn)差，可以更好地說明磁記憶信號的變化過程；采用對整個變化過程分段劃分的方法，能更加清晰地表達構(gòu)件的磁記憶信號增量及所受荷載的程度。

以本次試驗為例介紹鋼絲的磁記憶判別方法：增量的均值曲線經(jīng)過了一個先上升后下降的過程，在這個過程中形成一個極大值，在這個極大值之前可以判斷鋼絲承載能力足夠，為安全狀態(tài)，當(dāng)越過這個極大值出現(xiàn)下降趨勢后，認為鋼絲進入其承載能力的極限階段，以這個極大值作為評判標(biāo)準(zhǔn)，不僅可以起到早期預(yù)警的作用，也可以為構(gòu)件的承載能力提供一定的安全空間。

同樣若以標(biāo)準(zhǔn)差為評判依據(jù)，可將標(biāo)準(zhǔn)差b 階段向 c階段發(fā)展的臨界值作為一個預(yù)警值，從本實驗來看不管是根據(jù)均值曲線做出的判別還是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差曲線做出的判別，其對應(yīng)的荷載級別都是一樣的，這也說明了這種分階段進行判別的方法具有很好的統(tǒng)一性及可靠性。

6 結(jié) 論

1.帶缺陷的鋼絲進行單軸拉伸時，沿鋼絲縱向存在極值，即波峰波谷現(xiàn)象，缺陷位置處于極值點附近，并且隨著荷載增加，波峰波谷點向缺陷處移動，在破壞的前一級荷載，波峰波谷恰好位于缺陷處，因此可通過峰值點的的位置對缺陷位置進行判斷。

2.僅研究鋼絲繩某一荷載下的磁記憶分量不足以反映力與磁之間的對應(yīng)關(guān)系。引入相鄰荷載之間磁記憶信號增量值參數(shù)及鄰荷載間磁記憶信號增量標(biāo)準(zhǔn)差參數(shù)，并做出磁記憶信號的增量均值曲線以及增量標(biāo)準(zhǔn)差曲線，能實現(xiàn)利用磁場增量表征鋼絲繩應(yīng)力應(yīng)變的變化程度。

3.對于磁記憶信號的增量均值曲線可劃分為:初始階段A，遞增階段B，遞減階段C；而增量標(biāo)準(zhǔn)差曲線呈遞減的階梯狀，同樣也可劃分為a、b、c三個階段，這兩條曲線的三個階段與磁化曲線的三個階段存在一一對應(yīng)的關(guān)系，即從增量的角度表達了鐵磁體磁化時經(jīng)歷的初始階段、快速磁化階段、磁化飽和階段。

4.在磁場增量出現(xiàn)極大值之前，可以判斷鋼絲繩承載能力足夠，為安全狀態(tài)。當(dāng)磁場增量越過極大值并開始下降之后，可判定鋼絲繩進入承載力極限狀態(tài)，通過極大值的測定可以提早預(yù)警鋼絲繩的危險狀態(tài)。

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