由于磁机械效应,铁磁材料的磁学属性在应力或残余变形的作用下会发生变化。上述磁机械效应是金属磁记忆检测技术的基础。本文基于Jiles-Atherton模型详细推导了单向应力作用下,弹性和塑性变形阶段,铁磁材料的磁机械效应模型。计算了铁磁材料磁学属性(磁导率和矫顽力),随应力和塑性变形的变化。本文还通过建立三维数学模型,研究磁记忆信号的多种影响因素,如应力集中区域大小,提离值,缺陷深度,缺陷埋深等。通过之前建立的磁机械效应模型,并结合有限元分析软件Ansys对试件进行了系统的力磁耦合分析。研究了多种因素对金属磁记忆现象的影响,包括不同的变形阶段(弹性变形阶段和塑性变形阶段),几何特征(缺陷宽度和深度),以及提离值等。本文通过对人工加各种缺陷的Q235试件进行实验研究,并结合有限元残余应变分析结果,揭示磁记忆信号特征和试件变形状态之间存在的关系。最后,本文通过对钢管节点在压缩荷载下的失效过程进行磁机械效应监测,记忆利用金属磁记忆检测技术研究钢管试件缺陷的尺寸和磁记忆信号的关系,探讨了磁检测技术的工程应用价值。