铁磁性金属材料广泛应用于机械装备中的关键部件。在交变载荷和温度、辐照等其它环境条件的长期作用下,铁磁性金属材料的力学性能会逐渐劣化,影响结构的安全使用,甚至可能引发恶性事故。针对铁磁性金属材料性能评价问题,本文进行铁磁性材料力学性能磁混频检测方法研究。主要研究内容包括:(1)磁混频检测机理研究。基于铁磁性材料的准静态Jiles-Atherton磁滞模型,建立了考虑微观结构参量的混频动态磁滞模型,揭示了磁混频效应的产生机理及表现形式。基于磁混频效应的测量信号,提出了多种磁混频特征参数。(2)磁混频传感器优化设计。研究了磁混频传感器励磁方式、磁信号拾取位置和结构参数对磁混频响应的影响,并对传感器的主要结构参数进行了优选。测试结果表明,研制的磁混频传感器对铁磁性材料中弱磁混频响应具有更强的检测能力。(3)磁混频效应影响因素研究。提出了一种磁混频检测中多激励参数的优化设计方法。建立了融合均匀设计试验与模糊评估理论的优化体系,得到了磁混频检测的最佳激励参数组合。试验结果表明,在优化的激励参数组合条件下进行磁混频检测试验,其检测灵敏度和线性度更好。(4)铁磁性材料性能磁混频检测实验研究。提出了一种铁磁性材料力学性能磁混频检测方法,利用该方法实现了铁磁性材料中硬度、疲劳和塑性变形等力学性能检测。基于不同硬度试件微观测量得到的晶粒尺寸和位错密度,利用提出的混频动态磁滞模型进行了磁混频效应的理论计算。结果表明,理论模型计算得到的磁混频响应随硬度变化规律与试验检测结果得到的规律吻合较好。