摘要
拉伸荷载作用下拉索钢丝/钢筋在弹塑性全过程的力-磁效应及力-磁反转现象的研究尚不充分,且现有试验中存在环境干扰磁场,严重影响磁场试验的准确性。研制了拉伸荷载作用下拉索钢丝/钢筋应力的磁场测试的无磁试验系统,采用试验和有限元研究了钢筋受拉弹塑性全过程钢筋自身的磁感应强度及磁场梯度与应力的关系。试验结果表明,在应力为0~175.9 MPa时,磁畴的变化以磁畴壁移为主,随着应力增大,钢筋磁导率增大,钢筋自身的磁感应强度By和磁场梯度Byz的绝对值增大;在应力大于175.9 MPa至接近断裂时,磁畴的变化以磁畴旋转为主,随应力(应变)增大,钢筋磁导率降低,钢筋自身的磁感应强度By和磁场梯度Byz的绝对值减小。钢筋自身的磁感应强度By及磁场梯度Byz绝对值的平均值与应力的曲线均在175.9 MPa发生反转,反转点对应的应力小于屈服强度(584.3 MPa)。有限元计算的钢筋自身的磁感应强度By和磁场梯度Byz随应力的变化规律与试验基本一致。对于钢筋受拉弹塑性全过程的磁感应强度及磁场梯度绝对值的平均值与应力的关系,试验值和有限元计算值及拟合值三者非常接近,可为拉索钢丝/钢筋应力的磁场监测提供参考。
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