本文是在国家重点研发计划项目（No.2016YFF0203000）,国家自然科学基金（No.51675258）的资助下展开研究。铁磁性金属材料在大型的桥梁建筑、起重机械、石化装置、电站等工业领域有着普遍的应用。但长时间在线服役,会使这些金属材料出现应力集中、塑性变形、疲劳和蠕变等损伤。这些隐患的存在会无时无刻威胁着国家经济的健康发展和人民群众的生活安全。而无损检测技术可以在不破坏材料当前和未来使用性能的前提下对金属材料的表面或者内部进行损伤评价。随着电磁理论的不断发展,磁声发射（Magneto Acoustic Emission,MAE）技术得到了进一步的研究和推广。由于其对金属材料的微观组织和应力水平极为敏感,在铁磁性金属材料早期损伤检测中有着极具潜力的应用价值。现有的MAE检测系统中,采用的是励磁电压作用在线圈的两端使其产生交变磁场,进而磁化铁磁性材料产生MAE信号。由MAE产生机制可知,励磁电压越大,产生的MAE信号就越多,获得材料的磁特征信息也就越丰富。功率放大器放大倍数越大,产生的磁化电压越高,而现场检测通常需要的是便携式检测装置,由此带来的影响是检测仪器的体积和成本也就越高。为了进一步解决MAE检测仪器小型化、便携化难题,加快MAE检测技术工程化应用进程。因此提高现有MAE装置的励磁能力变得尤为重要。本文的主要研究内容如下:依据磁声发射检测机制产生原理,结合Ansys Maxwell软件对两种不同类型的励磁器进行有限元仿真分析。首先根据安培环路定理,在U型磁轭磁路和线圈的安匝数保持不变的情况下。采用单一变量法,分别对磁轭的磁极间距、磁极厚度以及不同线圈的缠绕方式进行有限元仿真,分析其上述因素的变化,对Q235试样磁化效果的影响。最后根据仿真结果在最佳尺寸的U型磁轭的基础上,保持励磁频率的不变,通过改变线圈匝数找出使得Q235试样磁化效果最好的线圈匝数,进一步提升U型磁化装置的励磁能力。当Q235试样为棒状试样时,需要采用另外一种方式对试样进行励磁。通常对这种小型棒状试样采用的是将多匝励磁线圈缠绕在聚乙烯制成的塑料管上,组成类似于通电螺线管的装置。而线圈内径以及长度的不同也会影响整个试样的磁化强弱。所以需要结合有限元仿真分析,通过改变不同线圈内径和长度来找出最符合需要的线圈尺寸。线圈尺寸确定后,用同样的方式找出磁化效果最好的线圈匝数来进一步提升螺线管的励磁能力。MAE信号与声发射信号较为类似,但它幅值较低,现场工程应用时容易被噪声所湮灭,使得提取到的信号不能很好的反应出当前材料所处的微观状态。而广义S变换具有良好的时频分辨率和降噪的特性,将其引入到Q235试样静拉伸信号的特征提取中。利用不同拉应力下MAE信号主频带能量序列的幅值不同,引入主频带能量序列最大值作为新的特征参数。结果证明新的特征参数能很好的避免噪声带来的影响,提取到不同应力水平下MAE信号的特征。最后再将新提出的特征参数应用到评估Q235试样低周疲劳寿命中,发现总体上主频带能量序列最大值随着循环周次的增加,逐渐下降,与Q235试样疲劳寿命具有良好的对应关系。