管道运输作为连接石油天然气重要能源与市场用户的首选通道,在役期间其主要设施长期埋地会受到土壤腐蚀和介质压力因素导致缺陷区域产生进而管体破裂爆炸,因此油气管道安全问题直接决定着国家能源转型发展规划。目前国际管道检测行业公认有效的解决方案是对管道的应力集中和缺陷腐蚀区域进行无损检测。由于磁学检测技术可满足管道在役检测要求而应用较为广泛。如何识别管道缺陷处应力集中是无损检测行业关注的重点问题。针对传统管道漏磁和弱磁检测无法识别出缺陷处应力信号的问题,课题提出强弱磁耦合技术检测方法,通过研究力磁耦合理论,在传统J-A（Jiles-Atheron）模型基础上优化钉扎系数并加入应力退磁因子,建立铁磁性材料缺陷处力磁关系优化模型,通过解算得到铁磁性材料在不同应力下的初始磁化曲线和磁滞回线,分析应力作用下磁感应强度随外加磁场变化规律,得到最佳检测磁场强度。基于改进后的J-A力磁模型,对Q235钢材料进行力学仿真和力磁耦合仿真,分析缺陷处所受应力与磁感应强度信号的变化规律。设计强弱磁特性测量实验平台,研究不同应力下管道钢材试件的初始磁化曲线和磁滞回线变化规律;设计强弱磁缺陷应力检测实验平台,分析在不同应力和不同外加磁场下,含缺陷和应力集中的管道钢材试件磁感应强度信号的分布规律,并得出强弱磁检测信号随应力变化的线性关系。研究结果表明,管材所受应力对磁感应强度影响作用随励磁场强度增加先增加后减小,当励磁强度达到饱和时,无法通过复合信号中提取应力信号;励磁过程中磁信号存在应力信号占比最大值,最大值对应的磁场强度固定,不会因应力变化而发生改变;含缺陷管材受力会在缺陷处发生应力集中现象,缺陷处磁感应强度相较无缺陷处磁感应强度增大;管材缺陷处无应力时与有应力时的磁感应强度极值不同,缺陷处磁感应强度随应力增加而线性增大,可以根据磁感应强度信号数值对管材缺陷所受应力进行识别。