机械工程学报

作者：孙远, 王大刚, 张德坤, 李陈晨, 汤梁

单位：1. 中国矿业大学机电工程学院 徐州 221116;2. 中国矿业大学材料与物理学院 徐州 221116

关键词：钢丝绳,断丝,聚磁技术,三维漏磁检测；

基金：国家自然科学基金(52175205,51875565,51405489),中国博士后科学基金(2019M652001,2020T130695),江苏高校优势学科建设工程(PAPD),江苏高校品牌专业建设工程(TAPP)资助项目。

服役钢丝绳断丝呈现空间复杂螺旋分布及空间断丝位置相邻很近等特征，钢丝绳断丝检测难度大和准确性低。因此，开展基于聚磁技术和三维漏磁检测的钢丝绳断丝无损检测研究，对提高钢丝绳断丝检测准确性和保障钢丝绳承载安全性具有重要意义。基于Maxwell有限元软件和试验平台开展了钢丝绳不同断丝模式下(断口长度、断丝数量、断丝位置)漏磁场有限元分析和断丝检测试验，揭示了聚磁装置对钢丝绳断丝漏磁场变化规律以及钢丝绳不同断丝模式下漏磁信号特征演化规律。结果表明：聚磁装置对钢丝绳断丝漏磁检测具有增益效果，且磁导凸台中心处漏磁信号变化最为显著；钢丝绳断丝三维漏磁检测信号与钢丝绳断丝特征(断口长度、断丝数量)呈正相关，钢丝绳断丝特征变化越大，漏磁信号变化越显著；不同方向漏磁分量对钢丝绳断丝特征敏感程度大小关系如下：轴向分量>径向分量>周向分量；钢丝绳内部与外部存在相同断丝数时，外部断丝时信号变化更显著；钢丝绳出现轴向邻近断丝时，邻近断丝时漏磁场发生叠加，其三轴漏磁分量均有显著增加(较于单根断丝)；钢丝绳出现周向多处断丝时，断丝距磁导凸台越近，断丝信号变化越显著。

来源：2026年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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