应力集中是导致机械构件和设备失效乃至发生事故的重要原因之一。对构件局部应力的变化情况,特别是对导致损伤的临界应力变化情况进行测量与分析,是对评价构件结构稳定性、安全性和寿命的重要依据,对防止事故发生有重要意义。当应力作用于铁磁材料时,铁磁体不但会产生弹性应变,还会产生磁致伸缩性质的应变。当铁磁构件的某一部位在受到应力场和地球磁场的共同作用下,在该处会出现残余磁感应强度和磁化强度的增长,载荷去除后磁场保持不变,即金属磁记忆现象。因此可以有效地利用该现象对应力集中实行早期预判,并量化评估局部应力。本文基于力-磁效应理论,以Q235材料中心含圆孔试件、中心含半圆长直孔试件、两端含半圆缺口试件、两端含V形缺口试件为研究对象,通过其在受载后产生磁效应现象,对力-磁量化关系开展研究。分别对四种试件进行室温下拉伸实验,采用动态应力分析系统和磁记忆检测仪记录试件的局部最大应力值和相对漏磁场法向分量值。通过实验表明,铁磁材料在地磁场环境下受载产生不同程度的漏磁场,对于不同试件因截面形状不同会产生不同程度应力集中,漏磁场会随着局部应力变大而相应变大,且变化率不同。根据此规律提取出应力集中位置处的局部最大应力值及相对漏磁场法向分量值,并建立量化关系。选用ANSYS有限元分析软件,通过将力学分析结果导入磁学分析的方法对试件在受应力场和地磁场共同作用下的磁场分布进行模拟,利用试件受外力后磁特性发生变化的规律,对试件应力集中区域进行属性赋值后完成模拟。提取模拟结果中应力集中区局部最大应力值和相应位置的相对漏磁场法向分量值,与实测值对比并分析误差,建立模拟值的局部力-磁量化关系。综合分析实验与模拟过程,根据实测值与模拟值的力-磁量化关系,对比分析量化关系中的各项系数,最终确定Q235材料四种简单截面形状试件的力-磁量化评价公式。本文研究表明,通过该方法可知不同截面形状试件的力-磁量化关系系数,根据力-磁量化评价公式可以测量磁场计算局部最大应力,并判断危险位置。