随着国内众多大型钢管生产企业纷纷新建或改、扩建年产50万吨以上连铸连轧钢管生产线,以及多家民营和私营企业年产10万吨钢管连轧线相继建成,目前,我国已成为世界上第一大钢管制造国和出口国。因此,如果钢管生产企业能在生产过程中及时发现管体上缺陷,就可以避免后续工序的无意义加工,从而有效控制废料件,节约生产成本。漏磁无损检测方法因其具有检测灵敏度高、检测速度快以及对铁磁性材料内外表面缺陷均有较好检测能力等优点,因此,其在钢管等铁磁性构件的快速自动化检测方面表现出了显著的优势。目前,国内市场上的钢管高速漏磁检测基本被进口设备占据,而国内相应的技术和设备尚无法满足钢管质量检测需求,尤其是针对管道轴向缺陷的周向磁化漏磁检测技术。为此,基于三维有限元方法,本学位论文重点研究了周向励磁作用下钢管管壁磁化场的分布特征,分析了管道直径、壁厚等结构参数对管壁磁化场的影响关系,研究了不同周向励磁场与管壁磁化场、缺陷漏磁场及背景磁场间的作用关系,并探讨了基于ANSYS的漏磁有限元可视化软件二次开发技术。首先,在漏磁有限元理论基础上,仿真分析了周向磁化钢管磁化场的分布特点,研究了外加磁化场强度对钢管磁化场分布的影响、钢管厚度和曲率对钢管磁化场分布的影响。结果表明,在相同磁化条件下,随着管壁厚度逐渐增大,管壁的有效检测区域会不断变大,但其磁感应强度急剧减小;在相同磁化条件下,随着管道直径不断增大,管壁磁感应强度会逐渐变小,但管壁的有效检测区域则逐渐变大,且有效检测区域的磁化场越来越均匀。其次,研究了周向磁化条件下,外加磁场强度、缺陷走向对轴向缺陷漏磁场的影响。结果表明,随着外加磁化强度增大,缺陷的漏磁场和背景磁场强度均会相应增大,只有采用周向饱和或过饱和磁化,管道轴向缺陷才能取得较理想的检测效果。最后,基于APDL及VC++,以钢管周向磁化漏磁检测有限元分析为应用背景,探讨了管道漏磁有限元分析软件的二次开发技术。结果表明,该软件能提供简洁明了的图形化输入界面,自动建立整个有限元模型,完成分析求解全过程,并实现最终计算结果的分类显示。