研究目的
利用扫描霍尔探针显微镜研究铬钼钢SCM440中裂纹扩展与磁通密度变化的关系，以实现对疲劳失效的无损评估。
研究成果
研究表明，磁通密度随循环应力加载和裂纹扩展而减小，在Z轴方向出现特定移动，且在试样破坏前X轴方向会出现新峰值。这为利用磁场进行疲劳裂纹无损评估提供了见解，表明其在结构健康监测中具有潜在应用价值。未来研究可探索其他材料或改进测量技术。
研究不足
该研究仅限于SCM440钢材及特定实验条件（如室温、空气环境）。虽阻隔了外部磁噪声，但潜在干扰未完全消除。分辨率与测量范围可能无法捕捉所有细微磁变化。进一步优化可考虑不同材料或环境条件。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用扫描霍尔探针显微镜（SHPM）测量循环载荷下SCM440钢试样裂纹周围的三维磁通密度分布，旨在建立磁场变化与裂纹扩展阶段的相关性。
2：样本选择与数据来源：
试样为JIS标准SCM440铬钼钢，含人工切口（长2.0毫米，宽0.18毫米）。数据采集自疲劳试验不同循环周期的磁场测量值。
3：0毫米，宽18毫米）。数据采集自疲劳试验不同循环周期的磁场测量值。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括配备GaAs薄膜传感器的扫描霍尔探针显微镜（SHPM）、三维位移台、激光传感器、高斯计、退磁用交流线圈、充磁用钕磁铁、四点弯曲试验机（岛津Servopulser EHF-EM100）及维氏硬度计（VMT-X7s）。材料包含SCM440钢试样及钕磁铁（尺寸10×10×20毫米，剩磁强度539毫特斯拉）。
4：实验流程与操作步骤：
试样经交流线圈退磁后，通过滑动钕磁铁充磁，随后进行最大载荷19.7千牛、最小载荷3.94千牛、应力比R=0.2的四点弯曲疲劳试验，每5万次循环在室温空气中用SHPM测量磁场。测量区域12×12毫米，分辨率10微米×10微米，试样与传感器间距350微米。
5：7千牛、最小载荷94千牛、应力比R=2的四点弯曲疲劳试验，每5万次循环在室温空气中用SHPM测量磁场。测量区域12×12毫米，分辨率10微米×10微米，试样与传感器间距350微米。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过可视化分析及沿坐标轴取平均值处理磁通密度分布（Bx、By、Bz），并采用西谷-森公式计算四点弯曲下的应力强度因子。
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Four-point Bending Machine
Servopulser EHF-EM100
Shimadzu
To apply cyclic loading for fatigue testing and crack propagation observation.
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Scanning Hall Probe Microscope
SHPM
To measure three-dimensional magnetic flux density distributions around cracks in specimens.
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Vickers Hardness Tester
VMT-X7s
Matsuzawa Co., Ltd
To measure the Vickers hardness of the specimen.
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Neodymium Magnet
To magnetize the specimen by sliding on its surface.
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AC Coil
To demagnetize the specimen before testing.
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