铁磁材料所制造的设备、零部件在工作载荷作用或受到环境影响时,其内部会产生应力集中或裂纹缺陷,从而降低材料承载能力,导致失效、断裂等事故的发生,因此在铁磁材料使用过程中对其进行无损检测是生产安全的重要过程。金属磁记忆检测方法是一种新型的无损检测方法,它可以对构件表面及近表面因应力集中产生的缺陷进行早期评估判断。本文研究了基于力磁耦合效应的金属磁记忆检测方法的机理,并进行了仿真和试验。本文主要内容如下:首先从铁磁物质的磁化理论、磁机械效应以及能量最小原则等方面阐明了磁记忆效应产生的机理,介绍了金属磁记忆检测技术的优点以及目前阶段存在的局限性,并分析了试件缺陷磁记忆信号的特征及其特征提取方法。其次,从磁偶极子模型入手,建立了漏磁场的磁感应强度三维数学模型,并利用该数学模型分析漏磁场与其影响因素之间的关系,同时通过数值分析缺陷深度、宽度、提离值与漏磁场法向分量峰峰值及峰值横向距离之间的关系,并拟合得出相应的数学表达式以及对拟合方程进行误差分析。再次,通过有限元仿真研究缺陷深度、宽度、提离值对磁记忆信号的影响,并基于力磁耦合效应,研究了地磁场矢量方向与试样拉伸方向夹角对磁记忆信号峰峰值的影响,结果表明磁场矢量方向与拉伸方向平行时峰峰值达到最大值,同时对应力变化与磁记忆信号之间的关系进行了有限元仿真。最后,结合有限元仿真,对金属表面缺陷检测应用进行了试验,试验结果与理论计算分析以及有限元仿真结果具有良好的一致性。